鎂質蓄熱磚與電熱儲能裝置的發展

鎂質蓄熱磚與電熱儲能裝置的發展

利用鎂質蓄熱磚的高熱容特性設計建造電熱儲能裝置是用來拉平電力負荷的一種較經濟的技術設施。電熱儲能裝置用耐火材料蓄能實際是蓄熱能力大的耐火制品作為蓄能元件，裝置外殼用輕質耐火材料加強隔熱保溫。

電熱儲能裝置的操作過程是：當夜晚電力需求最小時，蓄熱磚通過電阻加熱系統加熱到800℃，而將電能轉變成熱能儲存起來。到了白天的用電高峰期間，通過送風系統，向儲能裝置內送入空氣，經過溫度調節，向用戶供應熱風，從而避免用戶在高峰負荷期間用電加熱和減輕高峰電力負荷。

用于電熱儲能裝置內的耐火材料必須具有高熱容量，這取決于其熱容和容重。其次，為了快速加熱儲能裝置釋放和儲存能量，要求用于電熱儲能裝置內的耐火材料應具有高導熱性。此外，電熱儲能裝置的壽命往往長達30年以上，冷卻循環數千次，因而要求用于建造電熱儲能裝置的耐火材料應具有很高的抗熱震性能，即應具有熱疲勞壽命長的性能

在電熱儲能裝置中使用的耐火材料，可以作為線彈性體來看，在線彈性斷裂力學中，裂紋在疲勞載荷下的疲勞溫差小時，其使用壽命長。

電熱儲能用MgO/MgO—FeOn 質蓄能元件屬于MgO—FeOn 系統，該系統中Fe3+ /Fe2+比既受氣氛PO2 所控制，又與所處環境的溫度有關系。如圖1 所示，與鎂質耐火材料有關的共有兩個相區，即（MgO，FeO）ss 區和（MgO，FeO）+尖晶石固溶體共存區。當溫度提高后，MgO ·Fe2O3 逐漸分解，其數量逐漸減少，（MgO，FeO）ss 則逐漸增加。圖中虛線示出了MgO ·Fe2O3 的分解路線。