[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

权利要求书

1.一种基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统，其特征在于，包括第一反应器（1）、第二反应器（2）、加热装置（3）、饱和水蒸气输送装置、储气装置和蒸汽发电机（4）；所述第一反应器（1）和所述第二反应器（2）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（3）分别连接所述第一反应器（1）和所述第二反应器（2）的第一入口，其不断交替向所述第一反应器（1）和所述第二反应器（2）输入高温介质，并煅烧分解所述第一反应器（1）和所述第二反应器（2）内的填料得到二氧化碳；所述第一反应器（1）和所述第二反应器（2）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（1）和所述第二反应器（2）的第一入口，其不断交替向所述第二反应器（2）和所述第一反应器（1）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（1）和所述第二反应器（2）的第二入口，其不断交替向所述第二反应器（2）和所述第一反应器（1）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（1）和所述第二反应器（2）的第二出口分别连接所述蒸汽发电机（4），其不断交替向所述蒸汽发电机（4）输入过热蒸汽，进而使所述蒸汽发电机（4）持续发电；

所述的基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能的方法，包括如下的步骤：

步骤一，储能阶段：通过所述加热装置（3）向所述第一反应器（1）输入高温介质，高温介质通过间接加热的方式使所述第一反应器（1）内的碳酸化钙基吸附剂发生煅烧分解反应，并生成氧化钙、二氧化碳及高温烟气，其中二氧化碳输入到所述储气装置内；

步骤二，释能阶段：所述储气装置内的二氧化碳预热后输送到所述第二反应器（2）内，并通过直接接触的方法与所述第二反应器（2）内的钙基吸附剂进行碳酸化反应生成碳酸钙且释放大量的热量；与此同时，所述饱和水蒸气输送装置向所述第二反应器（2）内输入饱和水蒸气并与释放的热量进行换热生成过热蒸汽；然后，所述第二反应器（2）将生成的过热蒸汽输送给所述蒸汽发电机（4）发电，并且所述第二反应器（2）内未反应的二氧化碳输入所述储气装置内；

步骤三，储能阶段：通过所述加热装置（3）向所述第二反应器（2）输入高温介质，高温介质通过间接加热的方式使所述第二反应器（2）内的钙基吸附剂发生煅烧分解反应，并生成氧化钙、二氧化碳及高温烟气，其中二氧化碳输入到所述储气装置内；

步骤四，释能阶段：所述储气装置内的二氧化碳预热后输送到所述第一反应器（1）内，并通过直接接触的方法与所述第一反应器（1）内的钙基吸附剂进行碳酸化反应生成碳酸钙且释放大量的热量；与此同时，所述饱和水蒸气输送装置向所述第一反应器（1）内输入饱和水蒸气并与释放的热量进行换热生成过热蒸汽；然后，所述第一反应器（1）将生成的过热蒸汽输送给所述蒸汽发电机（4）发电，并且所述第二反应器（2）内未反应的二氧化碳输入所述储气装置内；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。

2.根据权利要求1所述的基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统，其特征在于，还包括第一换向阀（5）；所述加热装置（3）连接所述第一换向阀（5）的第一接口；

所述饱和水蒸气输送装置包括水箱（28）、水泵（6）和第一加热器（7）；所述水箱（28）的出口通过所述水泵（6）连接所述第一加热器（7）的出口，所述第一加热器（7）的出口连接所述第一换向阀（5）的第二接口；

所述第一换向阀（5）的第三接口和第四接口分别连接所述第一反应器（1）和所述第二反应器（2）的第一入口，并且所述第一换向阀（5）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（5）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。

3.根据权利要求2所述的基于钙基吸附剂的高温热化学循环储能系统，其特征在于，所述加热装置（3）通过输热管连接所述第一换向阀（5）的第一接口，在所述输热管上设有第一温度计（8）。