鎂質(zhì)蓄熱磚與電熱儲(chǔ)能裝置的發(fā)展

利用鎂質(zhì)蓄熱磚的高熱容特性設(shè)計(jì)建造電熱儲(chǔ)能裝置是用來(lái)拉平電力負(fù)荷的一種較經(jīng)濟(jì)的技術(shù)設(shè)施。電熱儲(chǔ)能裝置用耐火材料蓄能實(shí)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(zhì)耐火材料加強(qiáng)隔熱保溫。

電熱儲(chǔ)能裝置的操作過(guò)程是：當(dāng)夜晚電力需求小時(shí)，蓄熱磚通過(guò)電阻加熱系統(tǒng)加熱到800℃，而將電能轉(zhuǎn)變成熱能儲(chǔ)存起來(lái)。到了白天的用電高峰期間，通過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)，向儲(chǔ)能裝置內(nèi)送入空氣，經(jīng)過(guò)溫度調(diào)節(jié)，向用戶供應(yīng)熱風(fēng)，從而避免用戶在高峰負(fù)荷期間用電加熱和減輕高峰電力負(fù)荷。

用于電熱儲(chǔ)能裝置內(nèi)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(chǔ)能裝置釋放和儲(chǔ)存能量，要求用于電熱儲(chǔ)能裝置內(nèi)的耐火材料應(yīng)具有高導(dǎo)熱性。此外，電熱儲(chǔ)能裝置的壽命往往長(zhǎng)達(dá)30年以上，冷卻循環(huán)數(shù)千次，因而要求用于建造電熱儲(chǔ)能裝置的耐火材料應(yīng)具有很高的抗熱震性能，即應(yīng)具有熱疲勞壽命長(zhǎng)的性能

在電熱儲(chǔ)能裝置中使用的耐火材料，可以作為線彈性體來(lái)看，在線彈性斷裂力學(xué)中，裂紋在疲勞載荷下的疲勞溫差小時(shí)，其使用壽命長(zhǎng)。

電熱儲(chǔ)能用MgO/MgO—FeOn 質(zhì)蓄能元件屬于MgO—FeOn 系統(tǒng)，該系統(tǒng)中Fe3+ /Fe2+比既受氣氛PO2 所控制，又與所處環(huán)境的溫度有關(guān)系。如圖1 所示，與鎂質(zhì)耐火材料有關(guān)的共有兩個(gè)相區(qū)，即（MgO，F(xiàn)eO）ss 區(qū)和（MgO，F(xiàn)eO）+尖晶石固溶體共存區(qū)。當(dāng)溫度提高后，MgO ·Fe2O3 逐漸分解，其數(shù)量逐漸減少，（MgO，F(xiàn)eO）ss 則逐漸增加。圖中虛線示出了MgO ·Fe2O3 的分解路線。