[發明專利]一種鈣基電化學固定床儲熱系統

在審

• 申請號: 202010965502.3
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112082396A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 李龍;王俊逸;文宇;鞠貴冬
• 申請（專利權）人: 江蘇雙良低碳產業技術研究院有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F28D20/00;F28D21/00
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 張曉斐

本發明涉及的一種鈣基電化學固定床儲熱系統，本發明包括集水器、分水器、凝汽器、凝結水箱、蒸汽發生器、電化學儲熱模塊、儲熱水循環泵、冷卻水循環泵、凝結水泵、給水泵、蒸汽調節閥、回水調節閥、回水關斷閥、回水旁路閥、回水切換閥、回水泵前關斷閥、凝結水泵前關斷閥及蒸汽母管調節閥。充能過程中，儲熱模塊被加熱，產生水蒸汽，生成的水蒸汽進入冷凝系統冷卻，冷卻過程中產生的熱供給用戶，冷卻水儲存起來；釋能過程中，系統產生水蒸汽進入儲熱模塊反應，產生大量熱，通過系統的供回水系統，將產生的熱吸收供用戶使用。

技術領域

本發明涉及蓄能技術領域，尤其涉及一種鈣基電化學固定床儲熱系統，將低谷電存儲為電化學能，用于滿足用戶對熱水、導熱油或其他導熱媒介的熱需求。

背景技術

21世紀以來，電氣化、智能化的發展趨勢愈發明顯，社會用電需求也逐年增加。此外，由于可再生能源比例不斷增長，電網峰谷負荷差現象也日趨嚴重。為了提高電網穩定性，保持電力系統平衡，在電網運行時有必要采取相應的調峰措施。常規的調峰方法包括火電機組調峰、抽水儲能、壓縮空氣儲能、固體儲熱和電池儲能等，但是其應用場景均有一定限制。鈣基電化學固定床儲熱系統主要面向用戶端，在電力削峰填谷的同時，為用于提供更廉價、更高效的能源。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種鈣基電化學固定床儲熱系統，將電轉化為熱，儲存并釋放熱，滿足用戶的用熱需求；在用低谷電充能時，可以有效利用充能副產的水蒸汽熱；在釋能時，可以高效吸收儲熱裝置釋放的熱，從而達到儲熱的目的。

本發明的目的是這樣實現的：

一種鈣基電化學固定床儲熱系統，它包括由集水器、分水器、凝汽器、凝結水箱、蒸汽發生器和多個電化學儲熱模塊組成的換熱系統、放水系統、冷凝系統和蒸汽系統；在換熱系統中，分水器通過供水管分別與電化學儲熱模塊連接，分水器與電化學儲熱模塊之間設有儲熱水循環泵，分水器與儲熱水循環泵之間設有冷卻水泵前關斷閥，電化學儲熱模塊與儲熱水循環泵之間設有回水調節閥和回水關斷閥，回水調節閥靠近電化學儲熱模塊，回水關斷閥靠近儲熱水循環泵；集水器通過回水管分別與電化學儲熱模塊連接；

在放水系統中，集水器通過供水管與儲熱水循環泵連接，集水器與儲熱水循環泵之間設有回水切換閥，儲熱水循環泵通過供水支路經過回水調節閥連接電化學儲熱模塊，供水支路上設置回水旁路閥；

在冷凝系統中，凝汽器通過凝汽管與所述電化學儲熱模塊連接，電化學儲熱模塊通電，所述凝汽器還連接有三個支路，一路經過凝結水泵與凝結水箱連接，一路通過回水管與集水器連接，另一路經過冷卻水循環泵與分水器連接，冷卻水循環泵與分水器之間設有冷卻水泵前關斷閥；

在蒸汽系統中，蒸汽發生器通過蒸汽管與所述電化學儲熱模塊連接，電化學儲熱模塊和蒸汽發生器之間設有蒸汽調節閥和蒸汽母管調節閥，蒸汽調節閥靠近電化學儲熱模塊，蒸汽母管調節閥靠近蒸汽發生器；所述蒸汽發生器經過給水泵與凝結水箱連接。

進一步地，在系統釋能換熱時，電化學儲熱模塊產生熱量，此時回水關斷閥和回水泵前關斷閥打開，回水旁路閥和回水切換閥關閉；采用儲熱水循環泵將分水器中的水送入電化學儲熱模塊吸收熱量后，進入集水器，回水調節閥的開度根據儲熱模塊釋能情況調節。

進一步地，在系統充能前，回水關斷閥和回水泵前關斷閥關閉，回水調節閥、回水旁路閥和回水切換閥打開；采用儲熱水循環泵將電化學儲熱模塊和供、回水管中的水全部送入集水器。

進一步地，在系統充能時，電化學儲熱模塊通電加熱，產生的水蒸汽通過凝汽管進入凝汽器冷凝，冷凝水通過凝結水泵輸送至凝結水箱；凝結水泵前關斷閥打開，分水器中的水經凝結水泵輸送至凝汽器，吸收蒸汽冷凝熱后送入集水器。

進一步地，在發生蒸汽時，凝結水箱中的水經給水泵加壓送入蒸汽發生器生產蒸汽，產生的蒸汽經蒸汽母管調節閥和蒸汽調節閥調節后，送入電化學儲熱模塊，以產生熱量。