[發明專利]一種雙腔式熱化學法儲能反應裝置及方法

有效

• 申請號: 201811533178.7
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109550469B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 龍新峰;徐艷;周思全;樓波;尤堅;鄭國;張明勇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;湛江電力有限公司
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;B01J4/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

一種雙腔式熱化學法儲能反應裝置，包括聚光器、反應腔、分隔盤、水蒸氣供應系統，分隔盤上部的反應腔為儲能反應腔，分隔盤下部的反應腔為釋能反應腔；儲能反應腔的兩側設有氫氧化鈣進料口，吸熱盤安裝于儲能反應腔內，且吸熱盤外端從氫氧化鈣進料口伸出；反應腔的上方設有用于聚集太陽光并反射入儲能反應腔內的吸熱盤上的聚光器；釋能反應腔內設有盤管、氣體分布板，盤管兩端分別為熱流體入口和熱流體出口，盤管兩端均伸出釋能反應腔外，氣體分布板安裝于盤管下方。一種雙腔式熱化學法儲能反應方法，采用上述一種雙腔式熱化學法儲能反應裝置。本發明具有物料循環利用率高、結構簡單、操作簡便等優點。本發明太陽熱能高溫儲存技術領域。

技術領域

本發明太陽熱能高溫儲存技術領域，具體涉及一種雙腔式熱化學法儲能反應裝置及方法。

背景技術

隨著當今社會的高速發展，經濟增長對能源的要求激增，有限的化石燃料日益匱乏，不能滿足現代工業發展的需求，并且化石燃料的燃燒對生態環境造成了極大的壓力，世界正面臨著諸多能源緊缺、全球氣候變暖、環境污染等一系列嚴峻的問題。能源結構改革的新方向主要是開發新能源以及采用新型技術提高燃料的利用率。太陽能發電由于具有費用低、來源廣、不污染環境等優點而成為人類理想的替代能源。大力開發利用太陽能，將會有效緩解能源緊缺的問題，并改變我國不合理的能源結構，使能源供應多樣化。然而，由于太陽能具有間歇性、低密度和不穩定性、難以持續供應等缺點，因此提高熱能存儲技術是大規模發展太陽能熱力發電的關鍵。

目前，研究運用最多的就是利用熱化學儲能來儲能太陽能。熱化學儲能具有的儲能密度大(100～500kW·h/m³),能在環境溫度下實現長期無熱損儲存，適合長距離運輸等優點特性，為太陽熱能的高溫高效轉換、儲存及運輸提供了一種極具發展前景的方法。一般運用的熱化學儲能體系主要有：金屬氧化物的熱分解、氧化物和過氧化物的分解、氫氧化鈣和氧化鈣的轉換等反應體系。然而目前的反應器的儲能密度低，能損大，光熱轉化效率低；將儲能和釋能過程分開設置運行，儲能后的物質需要輸送至另一組件才能進行釋能反應，結構及流程較為復雜，能耗較高；現有的反應器還存在對物料的循環利用率低，成本較高等缺點。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種物料循環利用率高的雙腔式熱化學法儲能反應裝置，它還具有結構較為簡單、操作簡便、可實現控制釋能反應速率等優點。

本發明的另一目的是提供一種物料循環利用率高、操作簡便的雙腔式熱化學法儲能反應方法。

一種雙腔式熱化學法儲能反應裝置，包括聚光器、反應腔、分隔盤、水蒸氣供應系統，反應腔內安裝有分隔盤，分隔盤將反應腔一分為二，分隔盤上部的反應腔為儲能反應腔，分隔盤下部的反應腔為釋能反應腔；儲能反應腔的兩側設有氫氧化鈣進料口，吸熱盤安裝于儲能反應腔內，且吸熱盤外端從氫氧化鈣進料口伸出；反應腔的上方設有用于聚集太陽光并反射入儲能反應腔內的吸熱盤上的聚光器；釋能反應腔內設有盤管、氣體分布板，盤管兩端分別為熱流體入口和熱流體出口，盤管兩端均伸出釋能反應腔外，氣體分布板安裝于盤管下方；釋能反應腔一側開設有氧化鈣進料口，釋能反應腔一側設有出口，出口和外部的螺旋輸送機連接，螺旋輸送機的上部設有出料口，出料口對著吸熱盤外端；水蒸氣供應系統和釋能反應腔的底部連接。

作為一種優選，釋能反應腔的出口通過輸出管道和螺旋輸送機連接，輸出管道上設有分支管道，分支管道上設有止回閥，輸出管道上在分支管道后也設有止回閥。

作為一種優選，還包括旋風分離器，兩個旋風分離器的一端分別和儲能反應腔、釋能反應腔連接，兩個旋風分離器的另一端并聯后和水蒸氣冷凝器連接，水蒸氣冷凝器和水蒸氣供應系統連接。

作為一種優選，氧化鈣進料口處安裝有氧化鈣螺旋加料機，氧化鈣加料箱安裝預氧化鈣螺旋加料機上方。