[發明專利]用于發電廠功率的熱存儲器

有效

• 申請號: 201380024157.1
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104303004B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: C.布魯休伯;H.奧特爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 任宇

1.一種用于在蓄充狀態下存儲來自相對較熱的氣體(2)的至少100MWh的熱能且在釋放狀態下向相對較冷的氣體(2)釋放熱能的熱存儲器(1)，所述熱存儲器(1)具有用于在蓄充狀態下引入氣體(2)的至少一個具有流入開口(11)的流入面(10)，以及用于在向粒狀熱存儲介質(40)散熱后導出氣體(2)的至少一個具有流出開口(21)的流出面(20)，其中流入面(10)至少局部區段形成被流出面(20)尤其是完全地包圍的通道(12)，且在流入面(10)和流出面(20)之間限定了其中布置粒狀熱存儲介質(40)的中間空間(30)。

2.根據權利要求1所述的熱存儲器，其特征在于，所述流入面(10)的通道(12)具有第一對稱性，所述第一對稱性與包圍所述流入面(10)的通道(12)的流出面(20)的至少一個預設區段的第二對稱性一致。

3.根據權利要求1或2所述的熱存儲器，其特征在于，所述流入面(10)的通道(12)具有第一對稱軸(SA1)，所述第一對稱軸在所述熱存儲器(1)內的布置與包圍所述流入面(10)的通道(12)的流出面(20)的至少一個預設區段的第二對稱軸(SA2)一致。

4.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，所述流入面(10)的通道(12)以及流出面(20)的包圍所述通道的至少一個區段具有圓柱對稱幾何形狀，且所述流出面(20)的所述區段相對于所述流入面(10)同軸地布置。

5.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，每單位面積的流入開口(11)的數量在通道(12)內在流入的氣體(2)的流動方向上增加。

6.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，通過所述流入面(10)形成的通道(12)具有直線走向，所述直線走向在熱存儲器(1)內尤其是平行于重力場方向定向。

7.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，所述粒狀熱存儲介質(40)包括由巖石制成的散料。

8.根據權利要求7所述的熱存儲器，其特征在于，所述粒狀熱存儲介質(40)的散料具有至少1cm直徑的平均顆粒度，優選具有至少3cm的直徑的平均顆粒度。

9.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，所述粒狀熱存儲介質(40)在所述熱存儲器(1)內逐層布置，且在各個層之間設置所述氣體(2)不能通過的對流屏障。

10.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，所述熱存儲器的高度尺寸至少為10m，優選地至少為15m，而寬度尺寸至少為30m，優選地至少為45m。

11.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，所述流出面(20)由與所述流出面(20)的遠離粒狀熱存儲介質(40)的一側相間隔的隔熱部(50)包圍，且因此在所述流出面(20)和隔熱部(50)本身之間限定了流出通道(60)，從流出開口(21)流出的氣體(2)通過所述流出通道(60)導出。

12.根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器，其特征在于，所述流入面(10)的通道(12)的靠近流出面(20)的一側與所述流出面(20)間隔至少15m，優選地至少20m。

13.一種用于蓄充和釋放根據前述權利要求中一項所述的熱存儲器的方法，其特征在于，為蓄充熱存儲器(1)使相對較熱的氣體(2)流入到通道(12)內，使得所述氣體流過流入面(10)的流入開口(11)且在其向流出面(20)的流出開口(21)的行程中將熱量釋放給粒狀熱存儲介質(40)，其中所述氣體作為相對較冷的氣體(2)從所述流出開口(21)流出且從熱存儲器(1)導出，且為釋放熱存儲器(1)使相對較冷的氣體(2)通過流出開口(21)流入，所述氣體在其通過所述粒狀熱存儲介質(40)的行程中從粒狀熱存儲介質(40)吸熱，且在從所述流入面(10)的流入開口(11)離開時能作為相對較熱的氣體(2)供使用。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，在所述熱存儲器(1)蓄充時不完全蓄充，尤其是在相對較熱的氣體(2)的預先確定的溫度水平下最高蓄充至可能的能量吸收量的70％。

15.根據權利要求13或14所述的方法，其特征在于，在蓄充期間或在蓄充狀態下在所述流入面(10)和所述流出面(20)之間形成或已形成向著所述流出面(20)的溫度降低。