一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统的制作方法

本技术涉及热化学储能，具体涉及一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统。

背景技术：

1、目前热量储存技术主要分为显热蓄热、潜热蓄热和化学蓄热三种方式。显热蓄热热密度小，热损失严重，储热周期短；相变蓄热存在两相分离，材料泄露和腐蚀等问题；相比前两种技术，热化学储能具有储能密度高，反应温度高、长期储热损失小等显著优点，能有效地解决电能的转换、储存、传输与高温再生。但目前对于化学储能的研究多为针对储能材料特性的微/小型实验研究，较少形成完整的闭环系统，未实现大型工业化应用。

2、热化学储能主要是基于一种可逆的热化学反应，通过化学键的断裂重组实现能量的存储和释放，在储能反应中，储能材料吸收热量分解成两种物质单独储存，当需要供能时，两种物质充分接触发生反应，将储存的化学能转化为热能并释放出来。热化学储能的体积和重量储能密度远高于显热或者相变蓄热，储能载体可以在常温下长期储存，热化学储能可消纳风电、水电、太阳能可再生电能，也可为火电进行削峰填谷作用，使电能得到最佳有效利用，提高电能在供暖、生产、生活中比例，大多数热化学储能载体安全、无毒、价格低廉，而且便于处理，可减少化石燃料分散和低效应用，大大减少大气污染物的排放，创造较好的经济效益和社会效益。其中，ca(oh)2/cao体系是较为理想的热化学储能体系，具有储能密度大、无毒且安全性好、原料来源广泛且价廉、常压反应且反应温度高等特点。

3、但是现有的热化学储能多采用固定床、流化床、螺杆推送等形式，由于物料流动性差、导热系数低，因此固定床容易发生物料结块且换热效果差；对于流化床及螺杆推送等形式，由于存在物料的多次转移，物料容易磨损、颗粒细化、物料损耗，而且存在系统复杂不易控制等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，经过纳米改性的氧化钙成颗粒状，与水蒸汽反应生成颗粒状水合氢氧化钙，产生热量，颗粒物料具有良好的流动性，且不易结块；低成本或过剩的电能将通过本系统转化为化学能储存在储能罐中，并作为热能释放，为用户提供蒸汽或热水；该设备系统可拆分成储能和放能两套系统，可以实现将电能进行长期储存为化学能，并异地释放热能；可消纳风电、水电、太阳能等可再生电能，也可为火电进行削峰填谷作用，使电能得到最佳有效利用，提高电能在供暖、生产、生活中比例，减少化石燃料分散和低效应用，大大减少大气污染物的排放；创造较好的经济效益和社会效益。

2、本实用新型的目的是这样实现的：

3、一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，

4、包括储能罐系统和储能附属系统，所述储能罐系统包括储能罐，所述储能罐配有罐体翻转装置和底部电热装置，所述储能罐内设有出气管、进气管和内肋板；

5、所述储能附属系统包括汽水换热蒸汽发生器、对外供热蒸汽装置、气液分离器、储水罐、循环风机、氮气缓冲罐、电热蒸汽发生器、汽水分离器、补氮罐、气固分离器、活塞泵和外供给水泵；

6、所述储能罐的出气管连接气固分离器，气固分离器的气相出口依次连接汽水换热蒸汽发生器、对外供热蒸汽装置和气液分离器，气液分离器的液相出口连接储水罐，所述储水罐的出水口依次连接活塞泵、电热蒸汽发生器、汽水换热蒸汽发生器和汽水分离器，汽水分离器的液相出口连接储水罐，气液分离器的气相出口连接氮气缓冲罐和循环风机，补氮罐连接氮气缓冲罐，补氮罐、循环风机、气固分离器的固相出口及汽水分离器的气相出口均连接储气罐的进气管。

7、优选的，所述储能罐采用滚筒结构，所述储能罐通过罐体翻转装置半幅翻转，左右翻转幅度为180-185°，翻转行程速率控制在1-4m/min。

8、优选的，所述内肋板周向均布在储能罐内，内肋板将罐内分隔成若干区域。

9、优选的，所述进气管沿储能罐的轴向中心设置，所述出气管设置在储罐内顶壁，所述出气管朝向进气管的一侧均匀开设有通孔，并用钢板遮挡成u形折流通道。

10、优选的，底部电热装置设置在罐体保温外且设置在储能罐底部，底部电热装置呈圆弧形布置，弧形角度在150度左右，通过电磁加热线圈感应加热罐壁，线圈按圆弧面两区以上布置，线圈不随罐体翻转，而是根据罐体翻转角度或行程，分区管控加热区域，加热热流密度控制在5-8w/cm²。

11、优选的，底部电热装置与储能罐分离设计，底部电热装置装设上下升降及横向移动装置，可实现一对多罐加热。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1）、本系统实现了氧化钙电热化学储能系统的集成化，填补了国内相关领域工业应用的空白；

14、2）、本系统可充分利用廉价的低谷电、电厂富余电或其它可再生电能，实现电能到化学能的转化以便于长期储存，并在需要的时候完成化学能到热能的转化，为用户提供高品质的蒸汽或热水；

15、3）、本系统可作为化石燃料的替代能源，减少sox、nox等污染物排放，保护环境；

16、4）、本系统采用滚筒封装的一体化氧化钙储能反应装置、分离式一对多电加热系统，提高了能量转化效率和利用率，同时也实现了储能罐异地储存放热。

技术特征：

1.一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，其特征在于：所述储能罐采用滚筒结构，所述储能罐通过罐体翻转装置半幅翻转，左右翻转幅度为180-185°，翻转行程速率控制在1-4m/min。

3.根据权利要求1所述的一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，其特征在于：所述内肋板周向均布在储能罐内，内肋板将罐内分隔成若干区域。

4.根据权利要求1所述的一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，其特征在于：所述进气管沿储能罐的轴向中心设置，所述出气管设置在储罐内顶壁，所述出气管朝向进气管的一侧均匀开设有通孔，并用钢板遮挡成u形折流通道。

5.根据权利要求2所述的一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，其特征在于：底部电热装置设置在罐体保温外且设置在储能罐底部，底部电热装置呈圆弧形布置，弧形角度在150度，通过电磁加热线圈感应加热罐壁，线圈按圆弧面两区以上布置，线圈不随罐体翻转，而是根据罐体翻转角度或行程，分区管控加热区域，加热热流密度控制在5-8w/cm²。

技术总结本技术涉及一种滚筒封装氧化钙电热化学储能系统，包括储能罐系统和储能附属系统，所述储能罐系统包括储能罐，所述储能罐配有罐体翻转装置和底部电热装置，所述储能罐内设有出气管、进气管和内肋板；所述储能附属系统包括汽水换热蒸汽发生器、对外供热蒸汽装置、气液分离器、储水罐、循环风机、氮气缓冲罐、电热蒸汽发生器、汽水分离器、补氮罐、气固分离器、活塞泵和外供给水泵。本技术采用滚筒封装的一体化氧化钙储能反应装置及分离式一对多电加热系统，提高了能量转化效率和利用率，同时也实现了储能罐异地储存放热。技术研发人员：于民华,汪新球,陆建旻,佟力,王殿受保护的技术使用者：江苏双良锅炉有限公司技术研发日：20231019技术公布日：2024/6/18