[發明專利]一種鈣基體系高溫電化學儲能集成系統與方法

在審

• 申請號: 202011020770.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112097556A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 佟力;王娜;李龍;雷欽祥;鞠貴冬
• 申請（專利權）人: 江蘇雙良鍋爐有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 趙艷平

1.一種鈣基體系高溫電化學儲能集成系統，其特征是，包括高溫電化學儲能系統、化學放熱系統；所述的高溫電化學儲能系統包括Ca(OH)₂料倉，所述的Ca(OH)₂料倉頂部裝有排汽管(15)，側面裝有機械振打裝置(2)，下部裝有旋轉卸料閥(3)，所述的旋轉卸料閥下端與高溫電儲能反應器(4)連接；所述的高溫電儲能反應器的出口端與鼓泡床(10)連接；所述的高溫電儲能反應器近出口端裝有高溫排汽管(5)；

所述的化學放熱系統包括高溫CaO料倉(6)，所述的高溫CaO料倉側面裝有高溫機械振打裝置(7)，高溫CaO料倉下部裝有高溫旋轉卸料閥(8)，所述的高溫旋轉卸料閥下端與高溫CaO給料螺旋(9)進口端連接，所述的高溫CaO給料螺旋出口端(9)與鼓泡床(10)連接，所述的鼓泡床內置有埋管換熱器(11)，頂部裝有汽料輸送管(13)，下部裝有進汽管(12)，所述的進汽管與蒸汽發生器連接；

所述的鼓泡床通過汽料輸送管與Ca(OH)₂料倉(1)連接。

2.根據權利要求1所述的鈣基體系高溫電化學儲能集成系統，其特征是，所述的Ca(OH)₂料倉為漏斗形狀，料倉漏斗型下料夾角即傾角為50-75°。

3.根據權利要求1所述的鈣基體系高溫電化學儲能集成系統，其特征是，所述的高溫電儲能反應器呈傾斜布置，與水平面夾角為10-30°。

4.根據權利要求1所述的鈣基體系高溫電化學儲能集成系統，其特征是，所述的CaO料倉為漏斗形狀，料倉漏斗型下料夾角(傾角)為50-75°。

5.根據權利要求1所述的鈣基體系高溫電化學儲能集成系統，其特征是，所述的高溫電儲能反應器、高溫CaO料倉、高溫機械振打裝置、高溫旋轉卸料閥、高溫CaO給料螺旋工作溫度約550℃。

6.根據權利要求1所述的鈣基體系高溫電化學儲能集成系統，其特征是，所述的高溫機械振打裝置為電機凸輪振打裝置，可在料倉內產生垂直振動，振動沖程為30-50mm，振動頻率為20-30次/min。

7.根據權利要求1-6之一所述的鈣基體系高溫電化學儲能集成系統的工作方法，其特征是，儲能階段開始時，Ca(OH)₂料倉中的粉末狀物料在機械振打裝置的作用下通過旋轉卸料閥落入與水平面成10°-30°傾角的高溫電儲能反應器中，高溫電儲能反應器內布置有采用耐熱鋼材質可直接通電加熱的部件，表面溫度可達到約600℃，將熱量充分傳遞給Ca(OH)₂，當Ca(OH)₂被加熱到約550℃時發生高溫分解反應，生成高溫CaO粉末和水蒸汽，電能轉化為化學能儲存在CaO內并被輸送至高溫CaO料倉6，水蒸汽則通過高溫CaO料倉6出料口附近的高溫排汽管排出，至此儲能結束；放熱階段開始時，高溫CaO料倉6中約550℃的粉末狀物料在高溫機械振打裝置的作用下通過高溫旋轉卸料閥落入高溫CaO給料螺旋中，進而被輸送至鼓泡床內；由蒸汽發生器產生的水蒸汽通過進汽管從床底部通入，與CaO在床內發生水合反應生成Ca(OH)₂粉末，釋放的化學熱用于加熱埋管換熱器中的冷水，最終為用戶提供熱水，以完成化學能到熱能的能量轉化與利用；反應結束后，水蒸汽一次性將Ca(OH)₂粉末吹出鼓泡床10，以氣力輸送的形式通過汽料輸送管到達Ca(OH)₂料倉，水蒸汽經料倉頂部排汽管排出，至此放熱結束。