[发明专利]一种基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统及方法，包括第一反应器、第二反应器、加热装置、饱和水蒸气输送装置、储气装置和蒸汽发电机；第一反应器和第二反应器内部分别填充有填料；加热装置不断交替向第一反应器和第二反应器输入高温介质并煅烧填料得到二氧化碳，得到的二氧化碳气体输送到储气装置内；饱和水蒸气输送装置不断交替向第二反应器和第一反应器输入饱和水蒸气，储气装置不断交替向第二反应器和第一反应器输入预热后的二氧化碳气体并得到过热蒸汽；第一反应器和第二反应器不断交替向蒸汽发电机输入过热蒸汽，进而使蒸汽发电机持续发电。可以有效解决间断性储能与连续释能过程之间的匹配问题，适用于高温储能技术领域。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统及方法。

背景技术

随着能源多能互补形式的发展及能源高效利用技术的快速发展，大力发展高效的储能技术是提升我国能源利用效率必不可少的方式。特别是，针对中低温余热利用领域，我国尚缺陷具有代表性的技术。但是，中低温余热场景可发生在生活、工业生成的各个领域，例如中低温烟气余热利用、大型配备电机设备的厂房、大型服务器、中高温厂棚等等。因此，如何高效储存中低温的热量并进行资源化利用具有广泛的应用前景，是未来储能行业发展的重要方向。

目前，根据储能原理的不同，储能技术可划分为显热储能、潜热储能及热化学储能。然而，相比其他技术，潜热储能的应用最为广泛，该领域具有代表性的技术为基于熔融盐及相变储能材料。但是，潜热储能技术具有许多确定，例如储能密度低、热损失大，因此在实际运行过程中效果并不理想。为了克服上述技术缺陷，热化学循环储能技术得到了世界各国的广泛关注，该技术具有储能密度高、热损失小、适用温度范围广的优点。目前，常用的热化学储能体系主要包括金属氧化物体系、有机体系、氧化还原体系、氨分解体系及钙基吸附剂体系。其中，钙基吸附剂体系具有廉价、来源广泛、能量密度高等优势，因此具有极高的应用前景。

然而，以往开发的基于钙基吸附剂的热化学储能工艺对于间断性储能过程与连续释能过程之间存在不匹配的现象。例如，以太阳能-储能系统为例，目前开发的大多数储能系统只能在白天进行储能，然后晚上释能，然而不能实现全天可持续的释能要求。这给基于钙基吸附剂的热化学储能技术的工程应用带来了极大的困扰。如何有效解决上述问题，是进一步推动热化学储能技术发展的关键。然而，目前国内外尚缺乏相应的专利技术。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统，包括第一反应器、第二反应器、加热装置、饱和水蒸气输送装置、储气装置和蒸汽发电机；所述第一反应器和所述第二反应器内部分别填充有碳酸化钙基吸附剂填料和钙基吸附剂填料；所述加热装置分别连接所述第一反应器和所述第二反应器的第一入口，其不断交替向所述第一反应器和所述第二反应器输入高温介质，并煅烧分解所述第一反应器和所述第二反应器内的填料得到二氧化碳；所述第一反应器和所述第二反应器的第一出口分别连接所述储气装置的入口，其分别将得到的二氧化碳气体输送到所述储气装置内；所述饱和水蒸气输送装置分别连接所述第一反应器和所述第二反应器的第一入口，其不断交替向所述第二反应器和所述第一反应器输入饱和水蒸气，所述储气装置的出口分别连接所述第一反应器和所述第二反应器的第二入口，其不断交替向所述第二反应器和所述第一反应器输入预热后的二氧化碳气体，并且预热后的二氧化碳气体与饱和水蒸气反应得到过热蒸汽；所述第一反应器和所述第二反应器的第二出口分别连接所述蒸汽发电机，其不断交替向所述蒸汽发电机输入过热蒸汽，进而使所述蒸汽发电机持续发电。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，还包括第一换向阀；所述加热装置连接所述第一换向阀的第一接口；