[发明专利]一种基于化学链热泵储电并回收余热的方法及其装置

权利要求书

1.一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置，包括化学链热泵储电系统和有机朗肯循环系统，其特征在于，化学链热泵储电系统包括空气换热器(3)、空气压缩机(4)、蓄热床层(5)和膨胀机(6)，上述设备通过管线依次串联设置；空气压缩机(4)和膨胀机(6)同轴连接；

有机朗肯循环系统包括有机压缩机(12)、蒸发器(13)、有机透平(14)、凝汽器(11)；上述设备沿着有机工质的流向由管线依次串联上述装置形成闭环；化学链热泵储电系统和有机朗肯循环系统之间相连并配置有管路切换阀；管路切换阀分别编号1、2、7、8、9、10。

2.根据权利要求1所述的一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置，其特征在于，化学链热泵储电系统中的工作介质为空气。

3.根据权利要求1所述的一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置，其特征在于，有机朗肯循环系统中的有机工质为R245fa或R600。

4.根据权利要求1所述的一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置，其特征在于，蓄热床层(5)中的金属氧化物载氧体为Cr₅O₁₂、MnO₂、Co₃O₄、BaO₂金属氧化物或Sr_0.5Ba_0.5FeO_3-δ、SrCo_1-xFe_xO_3-δ、La_xSr_1-xCo_yMn_1-yO_3-δ、CaAl_xMn_1-xO_3-δ钙钛矿氧化物。

5.根据权利要求1所述的一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置，其特征在于，充电模式中，在凝汽器(11)中，与有机工质交换热量的为回收的低温富氧空气；蒸发器(13)中，与有机工质交换热量的为常温空气；

放电模式中，在凝汽器(11)中，与有机工质交换热量的为常温空气；蒸发器(13)中，与有机工质交换热量的为高温欠氧空气。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置提出一种基于该装置的回收余热方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1、充电模式下、管路切换阀2、8、10关，管路切换阀1、7、9开；空气进入化学链热泵储电系统进行循环形成常压低温富氧空气并进入有机朗肯循环系统中对有机工质进行冷凝；

S2、有机工质在有机朗肯循环系统中循环流动；

S3、放电模式下、管路切换阀1、7、9关，管路切换阀2、8、10开；空气压缩机(4)对空气进行膨胀、膨胀机(6)对空气进行压缩；

S4、常温空气通过管路切换阀8进入化学链热泵储电系统进行循环形成高温常压欠氧空气并进入有机朗肯循环系统并对有机工质进行加热；

S5、有机工质在有机朗肯循环系统中循环流动，回收利用高温余热气体中的热能。

7.根据权利要求6所述的一种基于化学链热泵储电并回收余热的方法，其特征在于，S1中空气进入化学链热泵储电系统中，由管路切换阀1进入空气换热器(3)中预热，进入空气压缩机(4)绝热压缩，空气温度升高；经过蓄热床层(5)，高温空气的热量被高价态金属氧化物载氧体吸收；高温空气的热量以金属氧化物化学能的形式被储存在蓄热床层(5)中，释放的氧气进入空气形成富氧空气，富氧空气温度沿蓄热床层(5)逐渐降低，离开蓄热床层(5)的富氧空气进入空气换热器(3)，预热进口新鲜空气，富氧空气降温后进入膨胀机(6)做绝热膨胀，膨胀为常压低温富氧空气。