[發明專利]一種聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置

在審

• 申請號: 202210028302.4
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114251242A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 葛志偉;韓翔宇;陳海生;王亮;林曦鵬;白亞開
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F01D15/08;F24S60/20;B01J19/12
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 秦廣成

1.一種聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，包括：

聚光反應器(1)，用于接收太陽光，在所述聚光反應器(1)內適于容納能夠進行熱反應的固體顆粒，所述固體顆粒利用太陽能熱量進行分解反應，從而形成固體顆粒和反應氣體；

釋熱反應器(3)，設置在所述聚光反應器(1)的下方，用于接收從所述聚光反應器(1)內輸出的固體顆粒；

低溫顆粒存儲器(4)，設置在所述釋熱反應器(3)的下方，用于接收從所述釋熱反應器(3)內輸出的固體顆粒；

提升裝置(5)，進口連通所述低溫顆粒存儲器(4)，出口連通所述聚光反應器(1)，所述提升裝置(5)用于將所述低溫顆粒存儲器(4)內的固體顆粒提升輸送至所述聚光反應器(1)內；

空氣壓縮機(7)，進口與外部氣源連通，出口與所述釋熱反應器(3)的反應氣進口(14)連通；

透平(8)，進口與所述釋熱反應器(3)的反應氣出口(15)連通。

2.根據權利要求1所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述透平(8)的旋轉軸與所述空氣壓縮機(7)的旋轉軸直接或間接連接。

3.根據權利要求1所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述聚光反應器(1)的上方設置有氣固換熱器(6)，所述氣固換熱器(6)具有與所述提升裝置(5)的出口連通的固體進口(10)；

所述氣固換熱器(6)還具有氣相進口(12)和固體出口(11)，所述氣相進口(12)和固體出口(11)分別與所述聚光反應器(1)連通，所述氣相進口(12)用于接收從所述聚光反應器(1)內輸出的反應氣體，所述固體出口(11)用于朝向所述聚光反應器(1)內輸出所述固體顆粒。

4.根據權利要求3所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述氣固換熱器(6)的氣相出口(13)與所述釋熱反應器(3)的反應氣進口(14)連通。

5.根據權利要求4所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述聚光反應器(1)的下方設置有高溫顆粒存儲器(2)，所述高溫顆粒存儲器(2)的進口與所述聚光反應器(1)的固相出口連通，所述高溫顆粒存儲器(2)的出口與所述釋熱反應器(3)的固相進口連通。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述聚光反應器(1)上具有進氣口(9)，所述進氣口(9)用于通入利于所述固體顆粒進行分解反應的氣體。

7.根據權利要求1-5中任一項所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述固體顆粒包括：氧化物、鈣鈦礦、碳酸鹽、氫氧化物中的一種或多種的組合。

8.根據權利要求7所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述氧化物包括：氧化鈷、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋅、氧化鐵、氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化鋁中的一種或多組的組合。

9.根據權利要求7所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述碳酸鹽包括：碳酸鎂、碳酸鉛、碳酸鍶、碳酸鈣或碳酸鋅中的一種或多組的組合。

10.根據權利要求7所述的聚光集熱與熱化學儲能一體化裝置，其特征在于，所述氫氧化物為氫氧化鈷、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化錳、氫氧化銅、氫氧化鎳或氫氧化鋁中的一種或多組的組合。