[发明专利]再生热能系统、具有再生热能系统的发电设施及其操作方法

权利要求书

1.一种再生热能系统，所述再生热能系统包括：

热交换反应器，所述热交换反应器包括顶部入口部分、下部入口部分和底部排放部分；

至少一个流体源，所述至少一个流体源在所述下部入口部分处与所述至少一个热交换反应器以流动连通方式连接；

至少一个冷颗粒存储源，所述至少一个冷颗粒存储源在所述顶部入口部分处与所述至少一个热交换反应器以流动连通方式连接；以及

至少一个热能存储(TES)容器，所述至少一个热能存储容器在所述底部排放部分和所述顶部入口部分中的每一个处与所述热交换反应器以流动连通方式连接，其中所述热交换反应器配置用于促进固体颗粒与流体之间的直接接触和逆流热交换。

2.根据权利要求1所述的再生热能系统，其中所述至少一个流体源包括至少一个流体压缩机和至少一个流体存储源，其中所述至少一个流体压缩机配置用于在第一温度下将流体引导至所述热交换反应器中，并且所述至少一个流体存储源配置用于在第二温度下将流体引导至所述热交换反应器中，其中所述第一温度高于所述第二温度。

3.根据权利要求2所述的再生热能系统，所述再生热能系统进一步包括至少一些水分去除设备，所述至少一些水分去除设备包括以下各项中的至少一个：

在所述至少一个流体压缩机上游与所述至少一个流体压缩机以流动连通方式连接的至少一个水分去除设备；

在所述至少一个流体压缩机下游与所述至少一个流体压缩机以流动连通方式连接的至少一个水分去除设备；以及

位于所述至少一个流体压缩机内的至少一个级间水分去除设备。

4.根据权利要求1所述的再生热能系统，所述再生热能系统进一步包括至少一个固体传送泵，所述至少一个固体传送泵与所述至少一个热能存储容器以及所述热交换反应器的所述顶部入口部分以流动连通方式连接。

5.根据权利要求1所述的再生热能系统，所述再生热能系统进一步包括至少一个旋风过滤器，所述至少一个旋风过滤器在所述顶部入口部分与所述下部入口部分之间与所述热交换反应器以流动连通方式连接，其中所述至少一个旋风过滤器配置用于接收离开所述热交换反应器的流体以及所述流体中夹带的固体颗粒。

6.根据权利要求5所述的再生热能系统，其中所述至少一个旋风过滤器进一步与所述至少一个冷颗粒存储源以流动连通方式连接。

7.根据权利要求1所述的再生热能系统，其中所述至少一个热能存储容器包含至少一些绝热材料，并且配置用于在预定温度范围内容纳固体颗粒达预定时间周期。

8.根据权利要求1所述的再生热能系统，其中所述至少一个热交换反应器限定其中的传热腔，所述传热腔配置用于促进所述固体颗粒与所述流体之间的所述直接接触和所述逆流热交换，所述传热腔至少部分地封闭配置用于增加所述固体颗粒和所述流体的停留时间的至少一个装置，所述至少一个装置包括以下各项中的至少一个：

至少一个流体和颗粒偏转装置；

至少一个传热突出部；以及

至少一个传热通道。

9.一种发电设施，所述发电设施包括：

至少一个发电设备；以及

连接至所述至少一个发电设备的至少一个再生热能系统，所述至少一个再生热能系统包括：

热交换反应器，所述热交换反应器包括顶部入口部分、下部入口部分和底部排放部分；

至少一个流体源，所述至少一个流体源在所述下部入口部分处与所述至少一个热交换反应器以流动连通方式连接；

至少一个冷颗粒存储源，所述至少一个冷颗粒存储源在所述顶部入口部分处与所述至少一个热交换反应器以流动连通方式连接；以及

至少一个热能存储(TES)容器，所述至少一个热能存储容器在所述底部排放部分和所述顶部入口部分中的每一个处与所述热交换反应器以流动连通方式连接，其中所述热交换反应器配置用于促进固体颗粒与流体之间的直接接触和逆流热交换，并且将热的加压空气引导至所述至少一个发电设备。

10.根据权利要求9所述的发电设施，其中所述至少一个流体源包括至少一个流体压缩机和至少一个流体存储源，其中所述至少一个流体压缩机配置用于在第一温度下将流体引导至所述热交换反应器中，并且所述至少一个流体存储源配置用于在第二温度下将流体引导至所述热交换反应器中，其中所述第一温度高于所述第二温度。