[发明专利]一种基于钙基吸附剂的中低温热化学循环储能系统及其方法

权利要求书

1.一种基于钙基吸附剂的中低温热化学循环储能的方法，其特征在于，包括第一反应器(5)、第二反应器(15)、中低温介质输送装置(1)、饱和水蒸气输送装置以及蒸汽发电机(18)；所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)内部初始分别填充有氢氧化钙和氧化钙；所述中低温介质输送装置(1)分别连接所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)的第一入口，其不断交替向所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)输入中低温介质，并加热所述第一反应器(5)或所述第二反应器(15)内的氢氧化钙得到氧化钙；所述饱和水蒸气输送装置分别连接所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)的第一入口，其不断交替向所述第二反应器(15)和所述第一反应器(5)输入饱和水蒸气，并且饱和水蒸气与所述第二反应器(15)或所述第一反应器(5)内的氧化钙反应放热得到氢氧化钙和过热蒸汽；所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)的第一出口分别连接所述蒸汽发电机(18)的入口，其不断交替向所述蒸汽发电机(18)输入过热蒸汽，进而使所述蒸汽发电机(18)持续发电；

还包括第一换向阀(2)；所述中低温介质输送装置(1)连接所述第一换向阀(2)的第一接口；

所述饱和水蒸气输送装置包括第一集水箱(10)、水泵(11)和加热器(12)；所述第一集水箱(10)的出口通过所述水泵(11)连接所述加热器(12)的入口，所述加热器(12)的出口连接所述第一换向阀(2)的第二接口；

所述第一换向阀(2)的第三接口和第四接口分别连接所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)的第一入口，并且所述第一换向阀(2)的第一接口和第二接口相对设置，其第三接口和第四接口相对设置，切换所述第一换向阀(2)的状态可将其第一接口与第三接口或第四接口连通，或者将其第二接口与第三接口或第四接口连通；

还包括第二换向阀(8)和第二集水箱(19)；所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)的第一出口分别连接所述第二换向阀(8)的第一接口和第二接口，所述第二换向阀(8)的第三接口和第四接口分别连接所述蒸汽发电机(18)的入口和冷却介质出口(9)；所述蒸汽发电机(18)的出口连接所述第二集水箱(19)的入口；

所述第二换向阀(8)的第一接口和第二接口相对设置，其第三接口和第四接口相对设置，切换所述第二换向阀(8)的状态可将其第一接口与第三接口或第四接口连通，或者将其第二接口与第三接口或第四接口连通；

所述第一换向阀(2)的第三接口通过第一输入管路连接所述第一反应器(5)的第一入口，在所述第一输入管路上设有第一温度计(3)和第一流量计(4)；

所述第一换向阀(2)的第四接口通过第二输入管路连接所述第二反应器(15)的第一入口，在所述第二输入管路上设有第二温度计(13)和第二流量计(14)；

所述第一反应器(5)的第一出口通过第一输出管路连接所述第二换向阀(8)的第一接口，在所述第一输出管路上设有第三流量计(6)和第三温度计(7)；

所述第二反应器(15)的第一出口通过第二输出管路连接所述第二换向阀(8)的第二接口，在所述第二输出管路上设有第四流量计(16)和第四温度计(17)；

还包括第三换向阀(20)；所述第一反应器(5)和所述第二反应器(15)的第二出口分别连接所述第三换向阀(20)的第一接口和第二接口，所述第三换向阀(20)的第三接口和第四接口分别连接所述第一集水箱(10)的入口和所述第二集水箱(19)的入口；

所述第一反应器(5)的第二出口通过第三输出管路连接所述第三换向阀(20)的第一接口，在所述第三输出管路上沿着所述第一反应器(5)到所述第三换向阀(20)的方向上设有第一单向阀(21)；

所述第二反应器(15)的第二出口通过第四输出管路连接所述第三换向阀(20)的第二接口，在所述第四输出管路上沿着所述第二反应器(15)到所述第三换向阀(20)的方向上设有第二单向阀(22)；

包括如下步骤：

步骤一，储能阶段：通过所述中低温介质输送装置(1)向所述第一反应器(5)输入中低温介质，中低温介质通过间接传热的方式对所述第一反应器(5)内的氢氧化钙进行加热，并生成氧化钙与水蒸气；

步骤二，释能阶段：所述饱和水蒸气输送装置向所述第二反应器(15)内输入饱和水蒸气，饱和水蒸气通过直接接触的方式与所述第二反应器(15)的氧化钙进行反应生成氢氧化钙，并释放热量使饱和蒸汽生成过热蒸汽；然后，所述第二反应器(15)将生成的过热蒸汽输送给所述蒸汽发电机(18)发电；

步骤三，释能阶段：所述饱和水蒸气输送装置向所述第一反应器(5)内输入饱和水蒸气，饱和水蒸气通过直接接触的方式与所述第一反应器(5)的氧化钙进行反应生成氢氧化钙，并释放热量使饱和蒸汽生成过热蒸汽；然后，所述第一反应器(5)将生成的过热蒸汽输送给所述蒸汽发电机(18)发电；

步骤四，储能阶段：通过所述中低温介质输送装置(1)向所述第二反应器(15)输入中低温介质，中低温介质通过间接传热的方式对所述第二反应器(15)内的氢氧化钙进行加热，并生成氧化钙与水蒸气；至此，一个循环结束；

步骤五，重复步骤一至步骤四并进入下一个循环；

切换所述第一换向阀(2)的状态可以使所述中低温介质输送装置(1)与所述第一反应器(5)或者所述第二反应器(15)连通，还可以使所述饱和水蒸气输送装置与所述第一反应器(5)或者所述第二反应器(15)连通；

切换所述第二换向阀(8)的状态可以使所述第一输出管路与所述冷却介质出口(9)或者所述蒸汽发电机(18)连通，还可以使所第二输出管路与所述冷却介质出口(9)或者蒸汽发电机(18)连通；

切换所述第三换向阀(20)的状态可以使所述第三输出管路与所述第一集水箱(10)的入口或者所述第二集水箱(19)的入口连通，还可以使所述第四输出管路与所述第一集水箱(10)的入口或者所述第二集水箱(19)的入口连通；

步骤一生成的水蒸气依次通过所述第三输出管路和所述第三换向阀(20)流向所述第二集水箱(19)内，步骤四生成的水蒸气依次通过所述第四输出管路和所述第三换向阀(20)流向所述第一集水箱(10)内；

当所述第一温度计(3)的显示温度与所述第三温度计(7)的显示温度差值的绝对值低于10-100℃时，同时所述第三流量计(6)与所述第四流量计(16)的显示质量流量的差值的绝对值低于10-100kg/m³时，切换所述第一换向阀(2)的状态使其第一接口和第四接口连通、切换所述第二换向阀(8)的状态使其第一接口和第三接口连通以及切换所述第三换向阀(20)的状态使其第一接口和第四接口连通，同时关闭所述第一单向阀(21)且打开所述第二单向阀(22)；

当所述第二温度计(13)的显示温度与所述第四温度计(17)的显示温度差值的绝对值低于10-100℃时，同时所述第一流量计(4)与所述第二流量计(14)的显示质量流量的差值的绝对值低于10-100kg/m³时，切换所述第一换向阀(2)的状态使其第一接口和第三接口连通、切换所述第二换向阀(8)的状态使其第一接口和第四接口连通以及切换第三换向阀(20)的状态使其第一接口和第三接口连通，同时打开所述第一单向阀(21)且关闭所述第二单向阀(22)。