【技术实现步骤摘要】
本技术涉及低温储能，尤其涉及一种采用固相蓄冷的液氢储能系统。
技术介绍
1、液氢作为一种清洁高效的储能技术逐渐受到重视，因其具有能量密度高、运输成本低等优势，尤其在大规模长距离储能中凸显出潜在优势，采用固相蓄冷的液氢储能系统包括电解水制氢、氢液化、低温储罐储存、车船运输、增压再气化、膨胀发电、燃料电池发电等多个模块，由于氢气液化需要较低的温度，液化功耗较大，因此回收液氢冷能并进行再利用是降低成本增加效率的关键步骤。
2、目前大多数采用固相蓄冷的液氢储能系统都是利用换热器进行回收液氢的冷能，并将液氢的冷能提供给冷能循环发电，但该系统复杂，难以调控稳定，且有冷能发电循环对冷能回收温区的范围有限，因此，直接采用冷能循环发电进行冷能回收效率较低。
3、鉴于此，本技术提供一种利用蓄冷填充床进行回收冷能的采用固相蓄冷的液氢储能系统。
技术实现思路
1、为了解决冷能回收利用效率低的问题，本技术提出一种采用固相蓄冷的液氢储能系统。
2、本技术通过以下技术方案实现的：
3、本技术提出采用固相蓄冷的液氢储能系统包括液化供给单元和供电输送单元，其中：
4、所述液化供给单元包括制氢装置、预冷换热器、正仲氢转化器、末级换热器和液氢储罐；
5、所述供电输送单元包括储存模块、供电模块和蓄冷填充床；
6、当蓄冷填充床储能时，所述制氢装置的一个出口端依次连接所述预冷换热器的第一换热侧、所述正仲氢转化器、所述末级换热器的第一换热侧、所
7、当蓄冷填充床释能时，所述制氢装置另一个出口端连接蓄冷填充床顶部的入口端，并从所述蓄冷填充床底部的另一个出口端连接至所述末级换热器的第一换热侧入口端，并依次连接所述液氢储罐和储存模块；制氢装置内的氢气从蓄冷填充床顶部进入并与蓄冷填充床进行换热预冷，随后经过末级换热器的第一换热侧换热后转化为液氢进入至液氢储罐以及储存模块中储存。
8、进一步地，所述蓄冷填充床内包括外部的保温层，所述蓄冷填充床内设有两个导流板和两个隔热板，两个所述导流板分别设置于所述蓄冷填充床内的顶部和底部，两个所述隔热板位于两个所述导流板之间，两个所述导流板和两个所述隔热板从顶部至底部依次将蓄冷填充床分成上中下三个区域并依次填充不同蓄冷材料。
9、进一步地，所述蓄冷材料包括铅丸、磷青铜丝网和不锈钢丝网，所述不锈钢丝网填充上部区域，所述磷青铜丝网填充于中部区域，所述铅丸填充于下部区域。
10、进一步地，所述供电模块包括氢汽轮机和燃料电池堆，所述蓄冷填充床顶部出口端依次连接所述氢汽轮机和所述燃料电池堆。
11、进一步地，所述液化供给单元包括第一压缩机和第一膨胀机，所述第一压缩机一端依次连接所述预冷换热器的第二换热侧、所述第一膨胀机、所述末级换热器的第二换热侧、所述预冷换热器的第三换热侧并连回所述第一压缩机入口端，所述预冷换热器的第四换热侧还连接有氮气源。
12、进一步地，所述储存模块至所述蓄冷填充床底部入口端之间还设有第二压缩机。
13、进一步地，所述末级换热器的第一换热侧至所述液氢储罐之间还设有节流阀。
14、进一步地，所述制氢装置至所述预冷换热器第一换热侧、所述蓄冷填充床顶部入口端之间还设有第三压缩机。
15、本技术的有益效果：
16、(1)本技术提出的采用固相蓄冷的液氢储能系统利用蓄冷填充床进行储存冷能，在液氢转化为氢气时，将液氢的冷能进行储存至蓄冷填充床内，在后续加注液氢时，氢气通过蓄冷填充床的冷能进行预冷以便后续转化液氢，从而提高冷能的利用率，相比于采用冷循环发电，利用蓄冷填充床进行蓄冷，冷能利用率更高。
17、(2)本技术提出的采用固相蓄冷的液氢储能系统利用三种材料进行填充，蓄冷填充床利用铅、磷青铜和不锈钢进行分别填充蓄冷填充床下部、中部和上部，利用三种不同的材料能够分别匹配不同温区的液氢并进行冷能回收。
18、(3)本技术提出的采用固相蓄冷的液氢储能系统采用丝网和铅丸的结构能够在相同体积下提供更大的换热面积，同时可以作为气流分布器，促进氢气在填充床中均匀流动换热，提高整体的冷却效率和性能。
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1.一种采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，包括液化供给单元和供电输送单元，其中：
2.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述蓄冷填充床内包括外部的保温层，所述蓄冷填充床内设有两个导流板和两个隔热板，两个所述导流板分别设置于所述蓄冷填充床内的顶部和底部，两个所述隔热板位于两个所述导流板之间，两个所述导流板和两个所述隔热板从顶部至底部依次将蓄冷填充床分成上中下三个区域并依次填充不同蓄冷材料。
3.根据权利要求2所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述蓄冷材料包括铅丸、磷青铜丝网和不锈钢丝网，所述不锈钢丝网填充上部区域，所述磷青铜丝网填充于中部区域，所述铅丸填充于下部区域。
4.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述供电模块包括氢汽轮机和燃料电池堆，所述蓄冷填充床顶部出口端依次连接所述氢汽轮机和所述燃料电池堆。
5.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述液化供给单元包括第一压缩机和第一膨胀机，所述第一压缩机一端依次连接所述预冷换热器的第二换热侧、
6.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述储存模块至所述蓄冷填充床底部入口端之间还设有第二压缩机。
7.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述末级换热器的第一换热侧至所述液氢储罐之间还设有节流阀。
8.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述制氢装置至所述预冷换热器第一换热侧、所述蓄冷填充床顶部入口端之间还设有第三压缩机。
...【技术特征摘要】
1.一种采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，包括液化供给单元和供电输送单元，其中：
2.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述蓄冷填充床内包括外部的保温层，所述蓄冷填充床内设有两个导流板和两个隔热板，两个所述导流板分别设置于所述蓄冷填充床内的顶部和底部，两个所述隔热板位于两个所述导流板之间，两个所述导流板和两个所述隔热板从顶部至底部依次将蓄冷填充床分成上中下三个区域并依次填充不同蓄冷材料。
3.根据权利要求2所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述蓄冷材料包括铅丸、磷青铜丝网和不锈钢丝网，所述不锈钢丝网填充上部区域，所述磷青铜丝网填充于中部区域，所述铅丸填充于下部区域。
4.根据权利要求1所述的采用固相蓄冷的液氢储能系统，其特征在于，所述供电模块包括氢汽轮机和燃料电池堆，所述蓄冷填充床顶部出口端依次连...
【专利技术属性】
技术研发人员：张赵雪，李正宇，王志平，王倩，龚领会，
申请(专利权)人：中山先进低温技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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