[发明专利]一种氧化钙电化学储热装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种氧化钙电化学储热装置及其工作方法，属于蓄能领域。它包括储热单元外壳、电加热装置、颗粒分离筛和高效换热板；所述电加热装置设置在储热单元外壳内，并由高效换热板包夹，形成被加热介质空间；所述储热单元外壳、高效换热板以及颗粒分离筛以层状的形式组合，储热单元外壳和颗粒分离筛之间形成蒸汽平衡空间，颗粒分离筛和高效换热板之间形成材料空间。本发明的一种氧化钙电化学储热装置可在夜间利用低谷电为储热装置充能，白天将储热装置中的化学能释放，加热蒸汽、水及导热油等介质，从而达到储热的目的。

技术领域

本发明涉及一种氧化钙电化学储热装置及其工作方法，属于蓄能领域。

背景技术

储能技术主要用于解决能量供求在时间和空间上不匹配的问题，从而提高整体能源利用效率。

近几年，我国储能市场呈迅速增长的态势，其中电力调峰、调频等政策对储能的应用起到了积极的推动作用。然而，受储热技术的影响，储热技术在工业用热领域、采暖领域的应用依旧无法打开局面。

因此，需要开发一种储热技术，既能满足用户的较高参数的用热需求，又能对电力进行削峰填谷。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种氧化钙电化学储热装置及其工作方法，它可将氧化钙储热模块组成储热模组，以应对不同的用汽、用热场景。该装置夜间利用低谷电为储热装置充能，白天将储热装置中的化学能释放，加热蒸汽、水及导热油等介质，从而达到储热的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种氧化钙电化学储热装置，包括储热单元外壳、电加热装置、颗粒分离筛和高效换热板；

所述电加热装置设置在储热单元外壳内，并由高效换热板包夹，形成被加热介质空间；

所述储热单元外壳、高效换热板以及颗粒分离筛以层状的形式组合，储热单元外壳和颗粒分离筛之间形成蒸汽平衡空间，颗粒分离筛和高效换热板之间形成材料空间。

所述被加热介质空间中的电加热装置错列布置，形成被加热介质流道。

所述储热单元外壳上对应设置有水合蒸汽入口、脱水副产蒸汽出口、被加热介质入口和被加热介质出口；

所述水合蒸汽入口连通蒸汽平衡空间的一端，所述脱水副产蒸汽出口连通蒸汽平衡空间的另一端；

所述加热介质入口连通被加热介质空间的一端，所述被加热介质出口连通被加热介质空间的另一端。

所述水合蒸汽入口、脱水副产蒸汽出口、被加热介质入口和被加热介质出口分别对应管道连接，并组成储热模组。

本发明一种氧化钙电化学储热装置的工作方法如下：

充能脱水反应时，电加热装置加热高效换热板，间接地加热材料空间中的材料；材料空间中的材料加热后分解生成的水蒸汽，通过颗粒分离筛进入蒸汽平衡空间，然后从脱水副产蒸汽出口排出装置；

释能水合反应时，被加热介质由被加热介质入口进入被加热介质空间，介质加热后从被加热介质出口排出；水合反应的水蒸汽由水合蒸汽入口进入蒸汽平衡空间，通过颗粒分离筛后与材料空间中的材料反应，化学反应释放的热量加热高效换热板，间接地加热被加热介质空间的介质。

上述充能脱水反应中，所述材料空间中的材料从氢氧化钙向氧化钙转化；释能水合反应中，所述材料空间中的材料是氧化钙向氢氧化钙转化。

本装置在充能过程中，由电加热器加热氢氧化钙，反应生成的水蒸汽由副产蒸汽出口流出；

在释能过程中，水合反应所需的水蒸汽由水合蒸汽入口进入，被加热介质由介质入口进入，加热后由介质出口流出。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

1、充能及释能速度快