[发明专利]一种有机物叔丁基对苯二酚在蓄热装置削峰填谷中的应用

说明书

本发明公开了一种有机物叔丁基对苯二酚在蓄热装置削峰填谷中的应用，其特性主要利用叔丁基对苯二酚‑TBHQ的物理特性，即熔点126.5～128.5℃，沸点295℃，最高承受温度可达230℃以上，液体表面张力为0.041N/m，液相热熔2.8258x102KJ/kmol·K，气化热8.4899x104KJ/kmol，该材料具备低熔点，高沸点，热稳定性高等特点。通过余热回收、集谷电加热、蓄热、换热、保温于一体的蓄热装置，把工业余热、废热、弃风、弃电及谷电等多种不稳定能源，通过该储热材料进行热存储。以智能控制为手段，根据用户用能时间和空间上的差异性，将存储的能量根据需要以热能形式进行释放，用于居民采暖、工业蒸汽及生活热水等方面的应用，实现能源高效、低碳、环保、节能利用的目标。

技术领域

本发明涉及一种具有高蓄热能力的相变材料储热，特别涉及利用具有耐高温、热稳定性高的有机化合物--叔丁基对苯二酚-TBHQ(食品添加剂)，谷电时段在储热系统中的应用。应用系统是集加热、蓄热、换热、罐体保温于一体，具有低谷电蓄热功能的装置，该储热材料最高承受温度可达230℃以上，利用峰谷电价差进行蓄热，可直接应用在清洁能源供热/蒸汽等领域。

背景技术

目前，我国电力工业近几年发展迅速，但冬季采暖环境污染及工业蒸汽需求供应紧张状况，并没有得到根本改观，主要表现在电网峰谷负荷差距大，城市生活、商业用及工业用能存在时间和空间性差异性。

能源综合利用技术的发展，蓄能技术是其最关键技术之一。在用电低谷时段，通过储能技术将谷电电能及不稳定的能源转换成热能形式储存起来，在用电平段、高峰时段释放出来被再利用的技术，以达到调峰节能、削峰填谷、降低电力负荷运营成本、降低用户的能源运行费用、提供合理、高效、优质的清洁能源。

在传统以化石能源为主的能源结构中，尤其是高品位的电能需求，主要由供应端实时调节产出实现供需平衡，高品位储能技术的需求并不大，因而虽然储热技术有很长的发展历史，但其实际应用主要局限在低品位热能的储存和利用，如储热供暖、热水以及工业蒸汽等。

近年来伴随着大量可再生能源开发，尤其是可再生电力的应用以及日益严峻的环境问题，高品位储能技术以及余热的高效回收利用越来越被人们所重视，这也为储热技术的进一步发展提供了机遇。在大规模太阳能光热发电与工业余热回收等技术中，中高温储热技术已经成为其发展瓶颈。然而，高品位储热技术的实际应用还要受到诸多方面的限制，如储热材料与储热器的相容性问题、储热器的优化传热问题、成本及安全性问题等，这些都是新时期储热技术面临的新挑战，只有从储热材料和储热过程(系统)两个方面入手进行深入研究和探索才可能解决以上的问题并实现储热技术的推广应用。

储热材料的研究主要集中于显热储热材料和相变材料，尤以储热密度高、储热装置结构紧凑的高温相变材料为主。

在储热过程方面，不仅关注储热换热器本身的性能，而且以换热系统网络整体为着眼点，通过在现有的热流网络中，增加储热装置以实现能量的最优配置，提高系统能源整体利用的效率。终端用户所需的不同形式能量，绝大部分是通过热能的形式转化或以热能为最终形式加以利用。因而，加入储热环节是对现系统能量流，在时间和空间上的调节和优化。

有机物(叔丁基对苯二酚-TBHQ)在储能削峰填谷中的应用，涉及到热源、换热装置、用户终端，致在解决三者之间在时间与空间的需求矛盾，实现用户终端精准供给能量与需求平衡。

发明内容

本发明的目的针对现有的蓄热技术，提出利用有机物(叔丁基对苯二酚-TBHQ)作为蓄热材料，把工业余热、废热、弃风、弃电及谷电等多种不稳定能源，通过该储热材料进行热存储，解决能源在时间和空间上的差异性，实现能源的高效利用。

本发明是通过以下子系统来实现：一种有机物叔丁基对苯二酚在蓄热装置削峰填谷中的应用，其应用系统包含如下部分：

(1)蓄热塔