[發明專利]流態化鈣基熱化學高溫儲能/釋能系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201610290808.7
• 申請日: 2016-04-30
• 公開（公告）號: CN105737658B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 龍新峰;賴永鑫;張麗樺;廖珊珊;唐永銓
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.流態化鈣基熱化學高溫儲能和釋能系統，包括能量輸入單元、能量存儲單元、能量輸出單元，其特征在于：

所述的能量輸入單元包括太陽能吸熱器(1)、電加熱器(4)、重油儲罐(5)、給油泵(6)、第一加熱盤管(13)；其中，重油儲罐(5)的出口通過管道與給油泵(6)入口相連接，給油泵(6)的出口與第二三通閥(3)的入口相連接，第二三通閥(3)的一個出口與電加熱器(4)的入口相連接，另一個出口與第一三通閥(2)的入口相連接，第一三通閥(2)的一個出口與太陽能吸熱器(1)的入口相連接，第一三通閥(2)的另一個出口、太陽能吸熱器(1)的出口和電加熱器(4)的出口并入同一管道后與第一加熱盤管(13)的入口相連接，第一加熱盤管(13)的出口則通過第一閥門（7）與重油儲罐(5)的入口相連接；

所述的能量存儲單元包括鈣基反應裝置(14)、旋風分離器(28)、臥式沸騰流化床(27)、慣性分離器(15)、第二氮氣儲罐(32)、第一風機(25)、氫氧化鈣儲罐(18)、氧化鈣儲罐(21)、第二風機(23)、第三風機(20)、氣體分布器(11)、第一氮氣儲罐(26)、汽水分離器(31)、第一冷凝器(29)；其中，鈣基反應裝置(14)的氣體出口與旋風分離器(28)的入口相連接，旋風分離器(28)的固體出口與臥式沸騰流化床(27)的固體入口相連接，臥式沸騰流化床(27)的氣體出口與慣性分離器(15)的入口相連接，慣性分離器(15)的氣體出口與第二氮氣儲罐(32)的入口相連接，第二氮氣儲罐(32)的出口經第八閥門（33）與第一風機（25）的入口相連接，第一風機（25）的出口與臥式沸騰流化床(27)的氣體入口相連接，慣性分離器(15)的固體出口經第二閥門（43）與臥式沸騰流化床(27)的固體出口并入同一管道后與第四三通閥(16)的入口相連接，第四三通閥(16)的一個出口與氫氧化鈣儲罐(18)的入口相連接，另一個出口與氧化鈣儲罐(21)的入口相連接，氫氧化鈣儲罐(18)的出口經第三閥門（17）后、氧化鈣儲罐(21)的出口經第四閥門（19）后和第二風機(23)的出口通過管道與鈣基反應裝置(14)的固體入口相連接，旋風分離器(28)的氣體出口通過第一冷凝器(29)與汽水分離器(31)入口相連接，汽水分離器(31)的液體出口經第七閥門（30）后與下述能量輸出單元的水儲罐（37）的一個液體入口相連接，汽水分離器(31)的氣體出口與第一氮氣儲罐(26)的入口相連接，第一氮氣儲罐(26)的一個出口經第五閥門（24）與第二風機（23）的入口相連接，第一氮氣儲罐(26)的另一個出口經第6閥門（22）與第三風機（20）的入口相連接，第三風機（20）的出口與氣體分布器(11)的一個入口相連接；

所述的能量輸出單元包括水儲罐(37)、給水泵(38)、第二加熱盤管(40)、汽包(8)、下降管(9)、水冷壁(10)、蒸氣管道(41)、過熱器(12)、蒸汽輪機(34)、發電機(35)、第二冷凝器(36)；其中，水儲罐(37)的出口通過第九閥門（39）與給水泵(38)相連接，給水泵(38)經第二加熱盤管(40)與汽包(8)的液體入口相連接，汽包(8)的液體端通過下降管(9)與水冷壁(10)相通，水冷壁(10)又與汽包(8)的氣體端入口相接構成循環，汽包(8)氣體端的一個出口通過蒸氣管道(41)與第三三通閥（42）的一個入口相連接，第三三通閥（42）的另一個入口與外部蒸汽管網相連，第三三通閥（42）的一個出口與氣體分布器(11)的另一個入口相連接，汽包(8)氣體端的另一個出口通過過熱器(12)后與蒸汽輪機(34)的入口相連接，蒸汽輪機(34)的出口通過第二冷凝器(36)與水儲罐(37)的另一個液體入口相連接，蒸汽輪機(34)與發電機(35)相連接。

2.根據權利要求1所述的流態化鈣基熱化學高溫儲能和釋能系統，其特征在于，所述的鈣基反應裝置(14)采用循環流化床反應器，所用的反應介質為固體氫氧化鈣粉末或氧化鈣粉末，固體氫氧化鈣粉末或氧化鈣粉末依靠第二風機(23)經第三閥門(17)或第四閥門(19)進入鈣基反應裝置(14)內；為提高鈣基反應裝置(14)底部流態化氣體的流速，鈣基反應裝置(14)的外部結構為倒錐形的圓筒結構，錐角為10°~15°，圓筒尺寸由儲能容量確定，裝置的可承受壓力為0.15MPa~0.3MPa。