[發明專利]一種空氣加熱式鈣循環儲能系統及其應用方法

在審

• 申請號: 202210902237.3
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115307472A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 凌祥;張志浩;靳曉剛;宋丹陽;包恒興
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F22B33/18;F01D15/10;F01K27/00;B01J19/28
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王楠

1.一種空氣加熱式鈣循環儲能系統，其特征在于，

包括空氣加熱裝置、回轉球磨儲能裝置、循環水裝置和蒸汽朗肯發電裝置；

所述空氣加熱裝置包括空濾器(5)、風機(6)、空預器和加熱器(9)；

所述回轉球磨儲能裝置包括CaO儲罐(2)、Ca(OH)₂儲罐(1)、回轉球磨反應器(4)和旋風分離器(10)；所述回轉球磨反應器(4)上設置有固體顆粒進料口、固體顆粒出料口、進氣口和出氣口；

所述循環水裝置包括冷凝水泵(11)、水箱(12)、循環水泵(13)和水處理器(17)；

所述蒸汽朗肯發電裝置包括通蒸汽朗肯透平(19)、蒸汽發電換熱器(14)、蒸汽發電冷凝器(15)、蒸汽發電水泵(16)和蒸汽發電加熱器(18)；

所述空濾器(5)、風機(6)、空預器、加熱器(9)和回轉球磨反應器(4)的進氣口依次連接，構成空氣加熱路徑；所述空預器包括并聯的第一空預器(7)和第二空預器(8)，所述第一空預器(7)和第二空預器(8)一方面分別與風機(6)連接，另一方面分別與加熱器(9)連接；

所述回轉球磨反應器(4)的出氣口、旋風分離器(10)、第二空預器(8)、冷凝水泵(11)和水箱(12)通過管路依次連接，回轉球磨反應器(4)的出料口、第一空預器(7)、CaO儲罐(2)依次連接，構成空氣預熱路徑；

所述Ca(OH)₂儲罐(1)與回轉球磨反應器(4)的進料口連接，回轉球磨反應器(4)的出料口與CaO儲罐(2)連接，構成儲能路徑；CaO儲罐(2)與回轉球磨反應器(4)的進料口連接，回轉球磨反應器(4)的出料口與Ca(OH)₂儲罐(1)連接，構成釋能路徑；

所述水箱(12)、循環水泵(13)、蒸汽發電換熱器(14)、加熱器(9)和回轉球磨反應器(4)的進氣口依次連接，構成蒸汽加熱路徑；

所述回轉球磨反應器(4)的出氣口、蒸汽發電加熱器(18)、水處理器(17)和水箱(12)依次連接，構成釋能發電熱源路徑；

所述蒸汽朗肯透平(19)、蒸汽發電換熱器(14)、蒸汽發電冷凝器(15)、蒸汽發電水泵(16)和蒸汽發電加熱器(18)循環順次連接，構成發電循環路徑。

2.根據權利要求1所述的空氣加熱式鈣循環儲能系統，其特征在于，

所述回轉球磨儲能裝置還包括儲能換熱器(3)；

所述儲能換熱器(3)一方面分布在CaO儲罐(2)與回轉球磨反應器(4)的進料口之間，分別與CaO儲罐(2)和回轉球磨反應器(4)的進料口管路連接，另一方面分布在Ca(OH)₂儲罐(1)與回轉球磨反應器(4)的出料口之間，分別與Ca(OH)₂儲罐(1)和回轉球磨反應器(4)的出料口管路連接；所述儲能換熱器(3)為粉體換熱器。

3.根據權利要求1所述的空氣加熱式鈣循環儲能系統，其特征在于，

所述旋風分離器(10)的進氣口與回轉球磨反應器(4)的出氣口管路連接；旋風分離器(10)的出氣口與第二空預器(8)和蒸汽發電加熱器(18)分別管路連接；旋風分離器(10)的固體出口與第一空預器(7)和Ca(OH)₂儲罐(1)分別管路連接。

4.根據權利要求1所述的空氣加熱式鈣循環儲能系統，其特征在于，

所述回轉球磨反應器(4)傾斜設置，內部設置有反應腔，反應腔內設置有若干鋼球。

5.根據權利要求1所述的空氣加熱式鈣循環儲能系統，其特征在于，

所述回轉球磨反應器(4)材料為314不銹鋼。

6.根據權利要求1所述的空氣加熱式鈣循環儲能系統，其特征在于，

Ca(OH)₂固體顆粒、CaO固體顆粒均采用螺旋輸送的方法進行送料。

7.權利要求1～6任意一項所述的空氣加熱式鈣循環儲能系統的應用方法，其特征在于，

包括儲能階段和釋能階段；

所述儲能階段包括空氣加熱路徑和儲能路徑；

所述釋能階段包括釋能路徑、蒸汽加熱路徑、釋能發電熱源路徑和發電循環路徑。