一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器制造技术

本实用新型专利技术公开一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器，主要包括传热流体H换热管、反应物颗粒床层和输水W换热管。储热过程是，高温传热流体由H换热管输送，流经反应物颗粒床层之间的传热管段时，对反应物颗粒床层进行加热，使床层中的金属氢氧化物发生脱水分解反应，实现高温热能转换为化学能，并以金属氧化物的形式储存。释热过程是，从水蒸气入口向反应器内输入水蒸气，并通过蒸汽分配器进行蒸汽的均匀分配以调压；水蒸气与反应物颗粒床层中的金属氧化物发生水合放热反应，产生的热量将W换热管中的水加热汽化为水蒸气，并将水蒸气输送出去，供给蒸汽轮机发电或作其他用途。本实用新型专利技术储能密度高、储存周期长、储存过程高效稳定。

A fixed bed heat energy and chemical energy conversion energy storage reactor

The utility model discloses a fixed bed type high temperature heat energy conversion energy storage reactor with chemical energy, which mainly comprises a heat transfer fluid H heat exchange tube, a reactant particle bed and a water delivery W heat exchange tube. The heat storage process, heat transfer fluid by H heat pipe, heat transfer through the pipe between the reactant particle bed, heating of the reactant particle bed layer, the metal hydroxide in the bed dehydration decomposition reaction, high temperature thermal energy conversion to chemical energy, and in the form of a metal oxide storage. The heat release process, input water vapor from water vapor entrance to the reactor and the steam distributor for uniform distribution of air in pressure; metal oxide and water vapor reactant particle bed occurs in the hydration exothermic reaction, the heat generated by the W for water and heat of vaporization heat pipe in water vapor, and the water vapor transfer out, supplying steam turbines or for other purposes. The utility model has high energy storage density, long storage cycle and high efficiency and stability in the storage process.

【技术实现步骤摘要】
一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器
本技术属于高温热能储能
，特别涉及一种采用金属氢氧化物作为储能介质的、高温热能与化学能相互转换的储能反应器。
技术介绍
热能储存技术是用于提高聚焦式高温太阳热能电站效率的关键因素。聚焦式高温太阳热能发电将太阳热能转化为电能，可以通过配置高温(400～1000℃)热能储存系统来实现连续发电。主要的高温热储存方式有：显热储能、潜热储能和热化学储能。显热储能是指通过储能介质温度的变化来实现热量的储存，可分为固体显热储能、液体显热储能以及液-固联合显热储能等。显热储能成本低、技术成熟，但也存在长时间储存时热损失大、储能密度低、所需储热装置庞大等缺点，因而不适用于大规模热力发电。潜热储能又称相变储能，主要是通过储能材料发生相变时吸收或释放热量来进行热量的存储与释放。潜热储能密度比显热较大，储能系统体积比显热较小，但潜热储能存在热导率小、储热温度低、热损失大、储能周期有限等不足。热化学储能主要是基于一种可逆的热化学反应，如C+ΔH＝A+B，该反应中储能材料C吸收热量(如太阳热能)分解为A和B，并且A、B可单独储存起来。当需要供热时，把A、B充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器，其特征在于，包括壳体(16)、保温层(3)、反应物颗粒床层(4)、蒸汽分配器(6)、排水口(7)、水蒸气入口(8)、水蒸气出口(14)、输水管即W换热管(11)、W换热管入口(10)、传热流体输送管即H换热管(12)、W换热管出口(13)、H换热管入口(1)、H换热管出口(2)；保温层(3)包覆在壳体(16)外部，壳体(16)内部设置有所述H换热管(12)、W换热管(11)、反应物颗粒床层(4)、蒸汽分配器(6)和水蒸气压力调节器(9)；H换热管与W换热管的传热段分别分布在反应物颗粒床层(4)的两侧并紧密贴靠着反应物颗粒床层的两个较大侧面，呈H换...

【技术特征摘要】
1.一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器，其特征在于，包括壳体(16)、保温层(3)、反应物颗粒床层(4)、蒸汽分配器(6)、排水口(7)、水蒸气入口(8)、水蒸气出口(14)、输水管即W换热管(11)、W换热管入口(10)、传热流体输送管即H换热管(12)、W换热管出口(13)、H换热管入口(1)、H换热管出口(2)；保温层(3)包覆在壳体(16)外部，壳体(16)内部设置有所述H换热管(12)、W换热管(11)、反应物颗粒床层(4)、蒸汽分配器(6)和水蒸气压力调节器(9)；H换热管与W换热管的传热段分别分布在反应物颗粒床层(4)的两侧并紧密贴靠着反应物颗粒床层的两个较大侧面，呈H换热管-颗粒床层-W换热管-颗粒床层-H换热管的方式依次排布，反应物颗粒床层(4)可设置多层，相应地形成多层H换热管层和多层W换热管层，H换热管层和W换热管层交错排布，且H换热管层与W换热管层管路方向垂直；H换热管入口(1)、H换热管出口(2)位于壳体(16)的一侧，W换热管入口(10)、W换热管出口(13)位于壳体(16)的另一侧；蒸汽分配器(6)位于壳体(16)内底部，排水口(7)位于壳体(16)底部下端，水蒸气入口(8)位于壳体(16)底部侧边且与蒸汽分配器(6)连接；水蒸气出口(14)位于壳体(16)上部侧面；储热过程是：反应物颗粒床层(4)中的金属氢氧化物吸收H换热管(12)内传热流体输入的热量发生脱水分解反应，实现热能向化学能的转换，产生的水蒸气从水蒸气出口(14)排出；释热过程是：从水蒸气入口(8)向固定床式储能反应器底部的蒸汽分配器(6)通入水蒸气，进行蒸汽的分配；反应物颗粒床层(4)中的金属氧化物与水蒸气发生水合的放热反应，W换热管(11)中的水吸收反应产生的热量汽化为水蒸气，输出的水蒸气供蒸汽轮机发电或其他高温场合使用；排水口(7)用于排出反应器内冷凝的液态水；紧靠最底层（D）W传热管段的底部设置有三根方钢(17)，H换热管除最底层外的其它各层传热段两端均有方钢(17)支撑，支撑方钢的楔形支架(18)固定在器壳体(16)内部。2.根据权利要求1所述的一种固定床式高温热能与化学能相互转换储能反应器，其特征在于，所述反应物颗粒床层(4)分别与H换热管(12)、W换热管(11)紧密贴连。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙新峰，刘双恩，楼波，戴溜，周思全，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44