[发明专利]一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统及方法

权利要求书

1.一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统，其特征在于，包括煅烧反应器(2)，煅烧反应器(2)的气体出口与二氧化碳工业透平(4)入口相连通，二氧化碳工业透平(4)的出口与碳酸化反应器(6)的气体入口相连通，碳酸化反应器(6)的固体出口与煅烧反应器(2)入口相连通；

煅烧反应器(2)的固体出口与碳酸化反应器(6)的固体入口相连通；

碳酸化反应器(6)的气体出口与二氧化碳发电透平(7)的入口相连通，二氧化碳发电透平(7)的出口与二氧化碳压缩机(5)的入口相连通，二氧化碳压缩机(5)的出口与碳酸化反应器(6)的气体入口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的煅烧反应器(2)气体出口与二氧化碳工业透平(4)入口之间设置有二氧化碳储罐(3)。

3.根据权利要求1所述的一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的煅烧反应器(2)固体出口与碳酸化反应器(6)固体入口之间设置有氧化钙料仓(10)。

4.根据权利要求1所述的一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的碳酸化反应器(6)的固体出口与煅烧反应器(2)的入口之间设置有碳酸钙料仓(11)。

5.根据权利要求1所述的一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的二氧化碳发电透平(7)出口与二氧化碳压缩机(5)入口之间设置有冷却器(9)。

6.根据权利要求1所述的一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的煅烧反应器(2)对应位置设置有用于将太阳光聚焦于煅烧反应器(2)上的镜场(1)。

7.一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电方法，其特征在于，包括以下步骤；

镜场(1)将太阳光聚集到煅烧反应器(2)上，碳酸钙在煅烧反应器(2)中受热分解生成氧化钙和二氧化碳，其中，二氧化碳进入二氧化碳储罐(3)，二氧化碳储罐(3)中的二氧化碳进入二氧化碳工业透平(4)中做功，二氧化碳工业透平(4)拖动二氧化碳压缩机(5)，做功后的二氧化碳进入碳酸化反应器(6)，氧化钙进入氧化钙料仓(10)，氧化钙料仓(10)中的氧化钙进入碳酸化反应器(6)，氧化钙和二氧化碳在碳酸化反应器(6)中发生反应，生成碳酸钙，释放大量的热，加热未反应的二氧化碳，高温的未反应的二氧化碳进入二氧化碳发电透平(7)，二氧化碳发电透平(7)拖动发电机(8)发电，做功后的二氧化碳经过冷却器(9)冷却后进入二氧化碳压缩机(5)进行压缩，压缩后的二氧化碳与二氧化碳工业透平(4)出口的二氧化碳混合后进入碳酸化反应器(6)，碳酸化反应器(6)生成的碳酸钙进入碳酸钙料仓(11)，碳酸钙料仓(11)中的碳酸钙进入煅烧反应器(2)。

8.根据权利要求7所述的一种基于钙基热化学储能体系的太阳能光热发电方法，其特征在于，包括以下步骤；

当太阳能辐照充足时，煅烧反应器(2)中煅烧碳酸钙的速度要快于碳酸化反应器(6)中生成碳酸钙的速度，所以，煅烧反应器(2)中煅烧碳酸钙生成的过量的氧化钙和二氧化碳会分别储存在氧化钙料仓(10)和二氧化碳储罐(3)中，将热能以化学能形式储存在氧化钙和二氧化碳中；

当太阳能辐照不足时，储存在二氧化碳储罐(3)的二氧化碳继续进入二氧化碳工业透平(4)中做功，二氧化碳工业透平(4)拖动二氧化碳压缩机(5)，做功后的二氧化碳进入碳酸化反应器(6)，储存在氧化钙料仓(10)中的氧化钙进入碳酸化反应器(6)与二氧化碳反应，释放大量的热，加热未反应的二氧化碳，高温的未反应的二氧化碳进入二氧化碳发电透平(7)，二氧化碳发电透平(7)拖动发电机(8)发电，做功后的二氧化碳经过冷却器(9)冷却后进入二氧化碳压缩机(5)进行压缩，压缩后的二氧化碳与二氧化碳工业透平(4)出口的二氧化碳混合后进入碳酸化反应器(6)，由于太阳能辐照不足，煅烧反应器(2)不能工作或煅烧速度比碳酸化反应器中生成碳酸钙的速度慢，碳酸化反应器(6)中生成的碳酸钙储存在碳酸钙料仓(11)中。