[發明專利]發電系統

在審

• 申請號: 202210190458.2
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114412603A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 肖剛;寧澤宇;祝培旺
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01D15/10;F28D20/00
• 代理公司: 上海立群專利代理事務所(普通合伙) 31291
• 代理人: 楊楷;毛立群

1.一種發電系統，其特征在于，包括通過管路依次連接形成介質循環回路的加熱裝置、做功裝置、冷卻裝置及增壓裝置，所述介質循環回路是以超臨界二氧化碳為循環介質的超臨界二氧化碳布雷頓循環回路，所述發電系統還包括熱化學儲熱單元，所述熱化學儲熱單元與所述加熱裝置連接，所述熱化學儲熱單元儲存外部能源轉化的熱能，或通過釋放儲存的熱能提供所述加熱裝置加熱所述循環介質所需的熱源。

2.根據權利要求1所述的發電系統，其特征在于，所述熱化學儲熱單元包括外部能源供給裝置、儲熱罐及設于所述儲熱罐內的熱化學儲熱模塊，所述外部能源供給裝置為熱能供給裝置，所述熱能供給裝置與所述儲熱罐通過第一管路連通，所述熱能供給裝置通過所述第一管路向所述儲熱罐內輸送熱空氣提供所述熱化學儲熱模塊反應所需的熱能和氣體；所述熱化學儲熱模塊在規定溫度條件下儲存外部的能源轉化的熱能或釋放儲存的熱能；

所述加熱裝置設于所述儲熱罐內并與所述熱化學儲熱模塊間壁式換熱接觸吸收所述熱化學儲熱模塊釋放的熱能，所述加熱裝置具有延伸至所述儲熱罐的外部的工質入口、工質出口，所述工質入口與所述增壓裝置的出口連接，所述工質出口與所述做功裝置的入口連接；所述儲熱罐上開設有與所述工質入口位置對應的第一接口和與所述工質出口位置對應的第二接口。

3.根據權利要求1所述的發電系統，其特征在于，所述熱化學儲熱單元包括外部能源供給裝置、儲熱罐、熱化學儲熱模塊及反應物供給裝置，其中，所述外部能源供給裝置為電網谷電/棄電輸送裝置，所述谷電/棄電輸送裝置與所述熱化學儲熱模塊連接，并提供所述熱化學儲熱模塊反應所需的電能；所述熱化學儲熱模塊在規定溫度條件下儲存電能轉化的熱能或釋放儲存的熱能；

所述加熱裝置設于所述儲熱罐內并與所述熱化學儲熱模塊間壁式換熱接觸吸收所述熱化學儲熱模塊釋放的熱量，所述加熱裝置具有工質入口和工質出口，所述工質入口與所述增壓裝置的出口連接，所述工質出口與所述做功裝置的入口連接；所述儲熱罐上開設有與所述工質入口位置對應的第一接口和與所述工質出口位置對應的第二接口；

所述反應物供給裝置提供所述熱化學儲熱模塊反應所需的氣體，所述儲熱罐上開設有空氣進口、空氣出口，所述空氣進口與所述反應物供給裝置的出口連接，所述空氣出口與所述反應物供給裝置的入口連接，所述空氣出口設有開關閥。

4.根據權利要求3所述的發電系統，其特征在于，所述反應物供給裝置為風機，所述熱化學儲熱單元還包括空氣預熱器，所述空氣預熱器的冷端入口與所述風機的出口連接，所述空氣預熱器的冷端出口與所述空氣進口連接，所述空氣預熱器的熱端入口與所述空氣出口連接。

5.根據權利要求3所述的發電系統，其特征在于，所述熱化學儲熱模塊為非導電金屬氧化物儲熱材料，所述谷電/棄電輸送裝置的電能輸出端電連接有第一電熱元件，所述熱化學儲熱模塊的表面設有第二電熱元件，所述第一電熱元件與所述第二電熱元件之間電連接。

6.根據權利要求5所述的發電系統，其特征在于，所述非導電金屬氧化物包括鋰、鈉、鉀、鑭、鈰、鈦、鈷、銅、錳、鐵、鉻、鋁、鋇、鎂、鋅、鉛、鉬、鎳、鋯、釩、釔、釹、鍶或鈣的氧化物中的一種或多種，不同晶型的尖晶石系復合金屬氧化物或鈣鈦礦系復合金屬氧化物。

7.根據權利要求3所述的發電系統，其特征在于，所述熱化學儲熱模塊為具有導電性能的金屬氧化物儲熱材料，所述谷電/棄電輸送裝置的輸出端與所述熱化學儲熱模塊之間通過導線連接，所述導線上設有電能輸送開關。

8.根據權利要求7所述的發電系統，其特征在于，所述金屬氧化物儲熱材料為具有導電性的鈣鈦礦熱化學儲熱材料，其化學通式為ABO₃，其A位元素包括鋰、鈉、鉀、鑭、鍶、鋇、鎂、釹、銣、銫、鈁、鈹中的一種或多種，B位元素包括鈰、鈦、鈷、銅、錳、鐵、鉻、鋁、鉛、鉬、鎳、鋯、釩、釔中的一種或多種，所述鈣鈦礦熱化學儲熱材料能夠以穩定的鈣鈦礦結構存在。