光热发电作为一种可再生能源发电方式,清洁环保,节约能源,具有广泛的应用前景。光热发电输出功率受天气影响较大,具有波动性,使用蓄热系统可以平抑这种波动,实现持续稳定发电。因此,蓄热设备性能的研究对光热发电的发展有重要意义。本文针对堆积床相变蓄热罐,建立二维非稳态连续固相模型,对其蓄热特性进行数值研究。通过模拟结果揭示了蓄热过程中斜温层的变化情况以及换热温差的分布状态。分析初始温度、传热流体进口温度、传热流体进口速度、堆积床颗粒直径对蓄热性能的影响。根据分析结果,初始温度主要影响相变之前的蓄热性能,传热流体进口温度主要影响相变及相变之后的蓄热性能,而传热流体进口速度和堆积床颗粒直径对蓄热性能的影响体现在整个蓄热阶段。改变初始温度和传热流体进口温度会影响系统蓄热量,改变传热流体进口速度和堆积床颗粒直径会影响系统换热速率,蓄热量不变。上述参数对蓄热性能的影响体现在不同方面,而且可通过改变这些参数控制斜温层厚度,对光热电站蓄热系统的运行控制具有指导意义。结合颗粒堆积理论,本文提出了基于相变胶囊粒径服从Alfred分布的堆积优化方案。显著提高了相变胶囊堆积效率,增大蓄热系统蓄热密度的同时强化传热,单位时间蓄热量增大。