[发明专利]基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统

说明书

本发明公开了基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，包括定日镜场、氨分解反应器、常温压力储存罐、自热回收合成反应器、及透平，所述常温压力储存罐上设有第一输液管、第二输液管、第一输气管、第二输气管，所述第一输液管与氨分解反应器的进液口相连，所述第一输气管与氨分解反应器的出气口相连；所述第二输液管与自热回收合成反应器的出液口相连，所述第二输气管与自热回收合成反应器的进气口相连，所述自热回收合成反应器通过第一导管及第二导管与透平连接。本发明的有益效果是：通过设置自热回收合成反应器，仅需要较少的催化剂量来完成加热工作流体和预热进料气体，减少催化剂的用量。

技术领域

本发明涉及储能发电设备技术领域，具体涉及基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统。

背景技术

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的独立能源。然而，太阳能的间歇使得难以维持持续的电力供应。可以存储受益的能量存储系统，例如热能存储，电池和燃料电池，太阳能以提供可调度的电力。 虽然燃料电池和电池具有大规模提高效率的潜力，但在大多数商业集中太阳能发电厂中使用的热能储存更具成本效益和可靠性。主要有三种形式的热能储存，即显热，潜热和热化学。与其他储能形式相比，热化学能量储存（TCES）具有较高的体积能量密度。该技术在能源和环境问题日益受到重视的今天具有广阔的发展前景。现有技术中TCES系统，存在结构设计不合理、经济效益低下等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了设计合理的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统。

本发明的技术方案如下：

基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，包括定日镜场、氨分解反应器、常温压力储存罐、自热回收合成反应器及透平，所述常温压力储存罐上设有第一输液管、第二输液管、第一输气管、第二输气管，所述第一输液管与氨分解反应器的进液口相连，所述第一输气管与氨分解反应器的出气口相连；所述第二输液管与自热回收合成反应器的出液口相连，所述第二输气管与自热回收合成反应器的进气口相连，所述自热回收合成反应器上下两端还设有第一导管及第二导管，所述自热回收合成反应器通过第一导管及第二导管与透平连接。

所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述自热回收合成反应器采用环形结构，包括内环、中间环及外环，所述中间环上设有催化剂床，所述第二输气管与外环相连，所述第二输液管与中间环相连，所述第一导管及第二导管分别与内环两端相连。

所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述常温压力储存罐与氨分解反应器之间的管路上设有换热器。

所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述常温压力储存罐与自热回收合成反应器之间的管路上设有换热器。

所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述第二输气管上设有泵。

本发明的有益效果是：

1）通过设置自热回收合成反应器，代替传统的热回收反应器、热合成反应器的运用，因此仅需要较少的催化剂量来完成加热工作流体和预热进料气体，减少催化剂的用量。

2）通过设置自热回收合成反应器，温度较低的预热进料气体在最接近环境温度的外环中流动，因此可以降低对环境的热损失。

3）该系统可以有效的降低合成氨系统的成本，能够明显提高经济效益。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的自热回收合成反应器结构示意图；

图3为本发明的自热回收合成反应器内部结构示意图；