[实用新型]一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器

摘要

本实用新型公开一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器，主要包括传热流体H换热管、反应物颗粒床层和输水W换热管。储热过程是，高温传热流体由H换热管输送，流经反应物颗粒床层之间的传热管段时，对反应物颗粒床层进行加热，使床层中的金属氢氧化物发生脱水分解反应，实现高温热能转换为化学能，并以金属氧化物的形式储存。释热过程是，从水蒸气入口向反应器内输入水蒸气，并通过蒸汽分配器进行蒸汽的均匀分配以调压；水蒸气与反应物颗粒床层中的金属氧化物发生水合放热反应，产生的热量将W换热管中的水加热汽化为水蒸气，并将水蒸气输送出去，供给蒸汽轮机发电或作其他用途。本实用新型储能密度高、储存周期长、储存过程高效稳定。

主权项

一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器，其特征在于，包括壳体(16)、保温层(3)、反应物颗粒床层(4)、蒸汽分配器(6)、排水口(7)、水蒸气入口(8)、水蒸气出口(14)、输水管即W换热管(11)、W换热管入口(10)、传热流体输送管即H换热管(12)、W换热管出口(13)、H换热管入口(1)、H换热管出口(2)；保温层(3)包覆在壳体(16)外部，壳体(16)内部设置有所述H换热管(12)、W换热管(11)、反应物颗粒床层(4)、蒸汽分配器(6)和水蒸气压力调节器(9)；H换热管与W换热管的传热段分别分布在反应物颗粒床层(4)的两侧并紧密贴靠着反应物颗粒床层的两个较大侧面，呈H换热管‑颗粒床层‑W换热管‑颗粒床层‑H换热管的方式依次排布，反应物颗粒床层(4)可设置多层，相应地形成多层H换热管层和多层W换热管层，H换热管层和W换热管层交错排布，且H换热管层与W换热管层管路方向垂直；H换热管入口(1)、H换热管出口(2)位于壳体(16)的一侧，W换热管入口(10)、W换热管出口(13)位于壳体(16)的另一侧；蒸汽分配器(6)位于壳体(16)内底部，排水口(7)位于壳体(16)底部下端，水蒸气入口(8)位于壳体(16)底部侧边且与蒸汽分配器(6)连接；水蒸气出口(14)位于壳体(16)上部侧面；储热过程是：反应物颗粒床层(4)中的金属氢氧化物吸收H换热管(12)内传热流体输入的热量发生脱水分解反应，实现热能向化学能的转换，产生的水蒸气从水蒸气出口(14)排出；释热过程是：从水蒸气入口(8)向固定床式储能反应器底部的蒸汽分配器(6)通入水蒸气，进行蒸汽的分配；反应物颗粒床层(4)中的金属氧化物与水蒸气发生水合的放热反应，W换热管(11)中的水吸收反应产生的热量汽化为水蒸气，输出的水蒸气供蒸汽轮机发电或其他高温场合使用；排水口(7)用于排出反应器内冷凝的液态水；紧靠最底层（D）W传热管段的底部设置有三根方钢(17)，H换热管除最底层外的其它各层传热段两端均有方钢(17)支撑，支撑方钢的楔形支架(18)固定在器壳体(16)内部。