高温钙循环热化学储能方法及系统

摘要

本发明涉及一种高温钙循环热化学储能方法及系统，采用的热化学储能体系为CaCO₃/CaO，通过热能与化学能之间的相互转换进行储能，当太阳辐照充足时，CaCO₃固体颗粒在太阳能产生的热空气进行间壁加热发生吸热分解反应，将接受的热量以化学能的形式储存于分解产物CaO和CO₂中；当需要热量时，在常压下CaO和CO₂发生逆向热化学反应，将CaO和CO₂中所储存的化学能逆转成热能并释放出来。具有储能密度高、循环效率高、环境友好、结构简单、变工况灵活控制、应用可靠的特点，能够解决太阳能高温热电站发电连续高效运行的问题，可以广泛应用于太阳能高温发电领域，也适用于其它类型电站的高温热能储存与再生。

主权项

一种高温钙循环热化学储能系统，其特征在于，该系统由太阳能集热装置、储能装置和发电装置三部分组成；所述太阳能集热装置包括日光反射装置(1)、太阳能吸收塔(2)、换热器A(3)和冷空气储罐(4)，所述日光反射装置(1)设置在太阳能吸收塔(2)的一侧，使日光反射装置(1)反射的日光能够被太阳能吸收塔(2)所吸收，所述太阳能吸收塔(2)、换热器A(3)和冷空气储罐(4)采用循环管路顺次连接；所述储能装置包括粉体换热器B(5)、反应器(6)、粉体换热器C(7)、高温CaO储罐(8)、高温CaCO₃储罐(9)、磨机(10)、压缩机A(11)、CO₂储罐(12)和闸阀B(18),所述CO₂储罐(12)出口设有两条CO₂循环管路，其一是CO₂储罐(12)出口、换热器A(3)、闸阀B(18)、反应器(6)、粉体换热器B(5)、压缩机A(11)、CO₂储罐(12)进口采用循环管路顺次连接；其二是CO₂储罐(12)出口、粉体换热器C(7)、闸阀B(18)、反应器(6)、粉体换热器B(5)、压缩机A(11)、CO₂储罐(12)进口采用循环管路顺次连接；所述反应器(6)的固体颗粒物料进口与高温CaCO₃储罐(9)相连，连接管路之间顺次设有粉体换热器B(5)、磨机(10)，所述反应器(6)的固体颗粒物料出口与高温CaO储罐(8)相连，连接管路之间设有粉体换热器C(7)。所述发电装置包括粉体换热器B(5)、反应器(6)、粉体换热器C(7)，高温CaO储罐(8)、高温CaCO₃储罐(9)、CO₂储罐(12)、涡轮机(13)、冷凝器(14)、压缩机B(15)、膨胀机(16)、闸阀A(17)、闸阀B(18)，所述反应器(6)气体出口、涡轮机(13)、粉体换热器B(5)、冷凝器(14)、压缩机B(15)、闸阀A(17)、加热装置、闸阀B(18)、反应器(6)气体进口采用循环管路顺次连接；所述CO₂储罐(12)与膨胀机(16)气体进口相互连接，连接管路之间设有粉体换热器C(7)；所述膨胀机(16)气体出口与反应器(6)相互连接，连接管路之间设有加热装置；所述反应器(6)的固体颗粒物料进口与高温CaO储罐(8)相连，连接管路之间顺次设有粉体换热器B(5)，所述反应器(6)的固体颗粒物料出口与高温CaCO₃储罐(9)相连，连接管路之间设有粉体换热器C(7)。