[发明专利]一种氢氧化钙热化学储能系统及其应用方法

权利要求书

1.一种氢氧化钙热化学储能系统，其特征在于：

包括塔式太阳能集热装置、回转球磨储能装置和蒸汽朗肯发电装置；

所述塔式太阳能集热装置包括工质流体泵和塔式太阳能集热器；

所述回转球磨储能装置包括CaO储罐、Ca(OH)₂储罐和回转球磨反应器；所述回转球磨反应器包括具有固体颗粒进料口、固体颗粒出料口、蒸汽进口和蒸汽出口的反应通道，以及具有下端下进口、下端上进口、上端下出口和上端上出口的换热通道；

工质流体泵、塔式太阳能集热器和回转球磨反应器的下端下进口通过管路依次连接，构成太阳能供热路径；

Ca(OH)₂储罐通过管路与回转球磨反应器的固体颗粒进料口连接，固体颗粒出料口通过管路与CaO储罐连接，构成储能路径；

所述蒸汽朗肯发电装置包括通过循环管路顺次连接的蒸汽朗肯透平、蒸汽发电冷凝器、蒸汽发电水泵、蒸汽发电闸阀、第一蒸汽发电换热器和第二蒸汽发电换热器，构成发电循环路径；

回转球磨反应器的上端上出口、第二蒸汽发电换热器和第一蒸汽发电换热器通过管路依次连接，构成第一储能发电热源路径；塔式太阳能集热器、第二蒸汽发电换热器和第一蒸汽发电换热器也通过管路依次连接，构成第二储能发电热源路径；塔式太阳能集热器与回转球磨反应器的下端下进口之间设有储能加热闸阀，塔式太阳能集热器与第二蒸汽发电换热器之间设有储能直接发电闸阀；第一发蒸汽电换热器连接通过储能管路与工质流体泵连接，构成储能工质循环路径；

蒸汽朗肯发电装置还包括水处理器；

回转球磨反应器的蒸汽出口、第一蒸汽发电换热器、水处理器、蒸汽发电冷凝器通过管路依次连接，构成第三储能发电热源路径；回转球磨反应器的蒸汽出口与第一蒸汽发电换热器之间设有蒸汽余热发电闸阀；

工质流体泵与塔式太阳能集热器之间设有储能闸阀；

系统还包括备用热源装置；

工质流体泵、备用热源装置、第二蒸汽发电换热器和第一蒸汽发电换热器通过管路依次连接，构成第一释能发电热源路径；工质流体泵与备用热源装置之间设有释能直接发电闸阀；

蒸汽朗肯透平中间设有抽气装置，通过管路与回转球磨反应器的蒸汽进口连接，构成蒸汽生产路径；蒸汽朗肯透平与蒸汽进口之间设有释能蒸汽闸阀；

CaO储罐通过管路与回转球磨反应器的固体颗粒进料口连接，固体颗粒出料口通过管路与Ca(OH)₂储罐连接，构成释能路径；

工质流体泵通过管路与回转球磨反应器的下端上进口连接，回转球磨反应器的上端下出口、第二蒸汽发电换热器和第一蒸汽发电换热器通过管路依次连接，构成第二释能发电热源路径；工质流体泵与下端上进口之间设有释能换热发电闸阀；

第一发蒸汽电换热器连接通过释能管路与工质流体泵连接，构成释能工质循环路径。

2.根据权利要求1所述的氢氧化钙热化学储能系统，其特征在于：

其中，所述回转球磨储能装置还包括储能换热器；

储能换热器为粉体换热器；

储能换热器设置在Ca(OH)₂储罐与回转球磨反应器的固体颗粒进料口之间、以及固体颗粒出料口与CaO储罐之间。

3.根据权利要求1所述的氢氧化钙热化学储能系统，其特征在于：

其中，所述回转球磨储能装置还包括释能换热器；

释能换热器为粉体换热器；

释能换热器设置在CaO储罐与回转球磨反应器的固体颗粒进料口之间、以及固体颗粒出料口与Ca(OH)₂储罐之间。

4.根据权利要求2所述的氢氧化钙热化学储能系统，其特征在于：

其中，所述回转球磨储能装置还包括旋风分离器；

旋风分离器设置在回转球磨反应器的蒸汽出口与蒸汽余热发电闸阀之间；旋风分离器底部通过管路与储能换热器连接。

5.根据权利要求1所述的氢氧化钙热化学储能系统，其特征在于：

其中，Ca(OH)₂固体颗粒、CaO固体颗粒的输送均采用螺旋送料的方式。