[实用新型]流态化钙基热化学高温储能/释能系统

摘要

本实用新型公开了一种流态化钙基热化学高温储能/释能系统，该系统利用钙基热化学高温可逆的反应，通过太阳能、热能、化学能之间的相互转化进行能量的存储与释放。该系统主要包括能量输入单元、能量存储单元和能量输出单元。储能时，氢氧化钙在流态化条件下发生吸热分解反应，将吸收的热量以化学能的形式存储在反应产物氧化钙中；释能时，氧化钙和水蒸气在流态化条件下发生放热反应，放出的热量加热水产生高温高压的蒸汽，从而推动蒸汽轮机发电。本实用新型具有单位质量储能密度高、能量品质高、储能损失低、无污染等特点，且可根据储能容量进行模块化组合，可应用于大规模的太阳能热力发电以及电站调峰等领域。

主权项

流态化钙基热化学高温储能/释能系统，包括能量输入单元、能量存储单元、能量输出单元，其特征在于：——所述的能量输入单元包括太阳能吸热器(1)、电加热器(4)、重油储罐(5)、给油泵(6)、第一加热盘管(13)；其中，重油储罐(5)的出口通过管道与给油泵(6)入口相连接，给油泵(6)的出口与第二三通阀(3)的入口相连接，第二三通阀(3)的一个出口与电加热器(4)的入口相连接，另一个出口与第一三通阀(2)的入口相连接，第一三通阀(2)的一个出口与太阳能吸热器(1)的入口相连接，第一三通阀(2)的另一个出口、太阳能吸热器(1)的出口和电加热器(4)的出口并入同一管道后与第一加热盘管(13)的入口相连接，第一加热盘管(13)的出口则通过第一阀门（7）与重油储罐(5)的入口相连接；——所述的能量存储单元包括钙基反应装置(14)、旋风分离器(28)、卧式沸腾流化床(27)、惯性分离器(15)、第二氮气储罐(32)、第一风机(25)、氢氧化钙储罐(18)、氧化钙储罐(21)、第二风机(23)、第三风机(20)、气体分布器(11)、第一氮气储罐(26)、汽水分离器(31)、第一冷凝器(29)；其中，钙基反应装置(14)的气体出口与旋风分离器(28)的入口相连接，旋风分离器(28)的固体出口与卧式沸腾流化床(27)的固体入口相连接，卧式沸腾流化床(27)的气体出口与惯性分离器(15)的入口相连接，惯性分离器(15)的气体出口与第二氮气储罐(32)的入口相连接，第二氮气储罐(32)的出口经第八阀门（33）与第一风机（25）的入口相连接，第一风机（25）的出口与卧式沸腾流化床(27)的气体入口相连接，惯性分离器(15)的固体出口经第二阀门（43）与卧式沸腾流化床(27)的固体出口并入同一管道后与第四三通阀(16)的入口相连接，第四三通阀(16)的一个出口与氢氧化钙储罐(18)的入口相连接，另一个出口与氧化钙储罐(21)的入口相连接，氢氧化钙储罐(18)的出口经第三阀门（17）后、氧化钙储罐(21)的出口经第四阀门（19）后和第二风机(23)的出口通过管道与钙基反应装置(14)的固体入口相连接，旋风分离器(28)的气体出口通过第一冷凝器(29)与汽水分离器(31)入口相连接，汽水分离器(31)的液体出口经第七阀门（30）后与下述能量输出单元的水储罐（37）的一个液体入口相连接，汽水分离器(31)的气体出口与第一氮气储罐(26)的入口相连接，第一氮气储罐(26)的一个出口经第五阀门（24）与第二风机（23）的入口相连接，第一氮气储罐(26)的另一个出口经第6阀门（22）与第三风机（20）的入口相连接，第三风机（20）的出口与气体分布器(11)的一个入口相连接；——所述的能量输出单元包括水储罐(37)、给水泵(38)、第二加热盘管(40)、汽包(8)、下降管(9)、水冷壁(10)、蒸气管道(41)、过热器(12)、蒸汽轮机(34)、发电机(35)、第二冷凝器(36)；其中，水储罐(37)的出口通过第九阀门（39）与给水泵(38)相连接，给水泵(38)经第二加热盘管(40)与汽包(8)的液体入口相连接，汽包(8)的液体端通过下降管(9)与水冷壁(10)相通，水冷壁(10)又与汽包(8)的气体端入口相接构成循环，汽包(8)气体端的一个出口通过蒸气管道(41)与第三三通阀（42）的一个入口相连接，第三三通阀（42）的另一个入口与外部蒸汽管网相连，第三三通阀（42）的一个出口与气体分布器(11)的另一个入口相连接，汽包(8)气体端的另一个出口通过过热器(12)后与蒸汽轮机(34)的入口相连接，蒸汽轮机(34)的出口通过第二冷凝器(36)与水储罐(37)的另一个液体入口相连接，蒸汽轮机(34)与发电机(35)相连接。