1.流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),包括能量輸入單元、能量存儲單元、能量輸出單元,其特征在于:
——所述的能量輸入單元包括太陽能吸熱器(1)、電加熱器(4)、重油儲罐(5)、給油泵(6)、第一加熱盤管(13);其中,重油儲罐(5)的出口通過管道與給油泵(6)入口相連接,給油泵(6)的出口與第二三通閥(3)的入口相連接,第二三通閥(3)的一個(gè)出口與電加熱器(4)的入口相連接,另一個(gè)出口與第一三通閥(2)的入口相連接,第一三通閥(2)的一個(gè)出口與太陽能吸熱器(1)的入口相連接,第一三通閥(2)的另一個(gè)出口、太陽能吸熱器(1)的出口和電加熱器(4)的出口并入同一管道后與第一加熱盤管(13)的入口相連接,第一加熱盤管(13)的出口則通過第一閥門(7)與重油儲罐(5)的入口相連接;
——所述的能量存儲單元包括鈣基反應(yīng)裝置(14)、旋風(fēng)分離器(28)、臥式沸騰流化床(27)、慣性分離器(15)、第二氮?dú)鈨?32)、第一風(fēng)機(jī)(25)、氫氧化鈣儲罐(18)、氧化鈣儲罐(21)、第二風(fēng)機(jī)(23)、第三風(fēng)機(jī)(20)、氣體分布器(11)、第一氮?dú)鈨?26)、汽水分離器(31)、第一冷凝器(29);其中,鈣基反應(yīng)裝置(14)的氣體出口與旋風(fēng)分離器(28)的入口相連接,旋風(fēng)分離器(28)的固體出口與臥式沸騰流化床(27)的固體入口相連接,臥式沸騰流化床(27)的氣體出口與慣性分離器(15)的入口相連接,慣性分離器(15)的氣體出口與第二氮?dú)鈨?32)的入口相連接,第二氮?dú)鈨?32)的出口經(jīng)第八閥門(33)與第一風(fēng)機(jī)(25)的入口相連接,第一風(fēng)機(jī)(25)的出口與臥式沸騰流化床(27)的氣體入口相連接,慣性分離器(15)的固體出口經(jīng)第二閥門(43)與臥式沸騰流化床(27)的固體出口并入同一管道后與第四三通閥(16)的入口相連接,第四三通閥(16)的一個(gè)出口與氫氧化鈣儲罐(18)的入口相連接,另一個(gè)出口與氧化鈣儲罐(21)的入口相連接,氫氧化鈣儲罐(18)的出口經(jīng)第三閥門(17)后、氧化鈣儲罐(21)的出口經(jīng)第四閥門(19)后和第二風(fēng)機(jī)(23)的出口通過管道與鈣基反應(yīng)裝置(14)的固體入口相連接,旋風(fēng)分離器(28)的氣體出口通過第一冷凝器(29)與汽水分離器(31)入口相連接,汽水分離器(31)的液體出口經(jīng)第七閥門(30)后與下述能量輸出單元的水儲罐(37)的一個(gè)液體入口相連接,汽水分離器(31)的氣體出口與第一氮?dú)鈨?26)的入口相連接,第一氮?dú)鈨?26)的一個(gè)出口經(jīng)第五閥門(24)與第二風(fēng)機(jī)(23)的入口相連接,第一氮?dú)鈨?26)的另一個(gè)出口經(jīng)第6閥門(22)與第三風(fēng)機(jī)(20)的入口相連接,第三風(fēng)機(jī)(20)的出口與氣體分布器(11)的一個(gè)入口相連接;
——所述的能量輸出單元包括水儲罐(37)、給水泵(38)、第二加熱盤管(40)、汽包(8)、下降管(9)、水冷壁(10)、蒸氣管道(41)、過熱器(12)、蒸汽輪機(jī)(34)、發(fā)電機(jī)(35)、第二冷凝器(36);其中,水儲罐(37)的出口通過第九閥門(39)與給水泵(38)相連接,給水泵(38)經(jīng)第二加熱盤管(40)與汽包(8)的液體入口相連接,汽包(8)的液體端通過下降管(9)與水冷壁(10)相通,水冷壁(10)又與汽包(8)的氣體端入口相接構(gòu)成循環(huán),汽包(8)氣體端的一個(gè)出口通過蒸氣管道(41)與第三三通閥(42)的一個(gè)入口相連接,第三三通閥(42)的另一個(gè)入口與外部蒸汽管網(wǎng)相連,第三三通閥(42)的一個(gè)出口與氣體分布器(11)的另一個(gè)入口相連接,汽包(8)氣體端的另一個(gè)出口通過過熱器(12)后與蒸汽輪機(jī)(34)的入口相連接,蒸汽輪機(jī)(34)的出口通過第二冷凝器(36)與水儲罐(37)的另一個(gè)液體入口相連接,蒸汽輪機(jī)(34)與發(fā)電機(jī)(35)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,所述的鈣基反應(yīng)裝置(14)采用循環(huán)流化床反應(yīng)器,循環(huán)流化床反應(yīng)器使用的反應(yīng)介質(zhì)為固體氫氧化鈣粉末或氧化鈣粉末,固體氫氧化鈣粉末或氧化鈣粉末依靠第二風(fēng)機(jī)(23)經(jīng)第三閥門(17)或第四閥門(19)進(jìn)入鈣基反應(yīng)裝置(14)內(nèi);為提高鈣基反應(yīng)裝置(14)底部流態(tài)化氣體的流速,鈣基反應(yīng)裝置(14)的外部結(jié)構(gòu)為倒錐形的圓筒結(jié)構(gòu),錐角為10°~15°,圓筒尺寸由儲能容量確定,裝置的可承受壓力位0.15MPa~0.3MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,所述的鈣基反應(yīng)裝置(14)由太陽能吸熱器(1)或電加熱器(4)提供熱源;太陽能吸熱器(1)和電加熱器(4)內(nèi)的流體為重油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,所述的鈣基反應(yīng)裝置(14)所采用的流態(tài)化氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)馀c水蒸氣的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,所述的太陽能吸熱器(1)為碟式結(jié)構(gòu);電加熱器(4)所用的電源為電網(wǎng)低谷電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,采用臥式沸騰流化床(27)為液態(tài)水預(yù)熱,同時(shí)把鈣基反應(yīng)裝置(14)的生成的固體冷卻;臥式沸騰流化床(27)的流態(tài)化氣體為氮?dú)狻?/p>
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,所述的臥式沸騰流化床(27)的氣體分布板具有5°~10°的傾角,以便氧化鈣或氫氧化鈣粉末往相應(yīng)的氧化鈣儲罐或氫氧化鈣儲罐方向轉(zhuǎn)移。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基熱化學(xué)高溫儲能/釋能系統(tǒng),其特征在于,所述的臥式沸騰流化床(27)的氣體出口側(cè)連接了一個(gè)或多個(gè)慣性分離器(15),以防止固體粉末被帶入第二氮?dú)鈨?32)中;所述的慣性分離器(15)的固體出口通過閥門與臥式沸騰流化床(27)的固體出口相接。