一种利用氧化钙的蓄热体产蒸汽系统的制作方法

本发明涉及蒸汽储能，具体涉及一种利用氧化钙化学能进行蓄热的产蒸汽系统。

背景技术：

1、高温高压蒸汽是工业生产中的重要能源，可以用于发电、烘干、加热、拖动、制冷、供热水、生活供暖等，相比石化资源更加清洁。另外，电网的谷电利用率低，造成供电系统浪费突出，此外还有光伏发电、风电、预热发电等清洁电能。研发储能技术，将谷电储存起来，在峰电时间再释放，可以节省峰电的消耗，为企业节省用电成本。

2、目前，市面上储热/蓄热技术经历了显著的发展，正不断推广应用。例如熔盐蓄热器是通过高温高压蒸汽加热熔盐，将高压蒸汽热量储存起来，和/或利用谷电加热熔盐储能系统，放热时再转化为高压蒸汽，用于对外做功，从而实现能量的储存转化。但仍存在运营成本高、技术安全要求高、占地面积大等缺陷。

3、此外，在显热储能、潜热储能和热化学储能等主要的储热方式中，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、储存与再生。

技术实现思路

1、本发明的提供一种利用氧化钙的蓄热体产蒸汽系统，该系统旨在利用氧化钙遇水放热，将化学能转换为热能并进行蓄热，蓄热体再放热产生可以再利用的高温高压蒸汽，为氧化钙化学能的转化、储存与再生提供一种新的应用方式。

2、本发明的技术方案为：一种利用氧化钙的蓄热体产蒸汽系统，包括：

3、氧化钙换热模块：包括换热主体、第一蒸汽接管、第一蒸汽出管和第一接汽管，所述换热主体内布置氧化钙，所述第一接汽管用于向换热主体接入反应汽，反应汽与氧化钙接触反应释放热能，所述第一蒸汽接管用于向换热主体接入低温蒸汽，低温蒸汽在换热主体内换热产生换热蒸汽，所述第一蒸汽出管用于从换热主体向外输出换热蒸汽；

4、蓄热模块：包括蓄热主体、电加热棒、第二蒸汽接管、第二来水接管、第二蒸汽出管和第二排汽管，所述电加热棒穿插在蓄热主体内部用于加热蓄热主体，所述第二蒸汽接管连接所述第一蒸汽出管用于将氧化钙换热模块(100)产生的换热蒸汽导入并加热蓄热主体，所述第二排汽管(206)用于从蓄热主体向外输出放热后的换热蒸汽，所述第二来水接管用于向蓄热主体接入来水，所述蓄热主体用于加热来水产生高品位蒸汽，所述第二蒸汽出管用于从蓄热主体向外输出高品位蒸汽；

5、汽包：包括锅筒、第三蒸汽接管、第三蒸汽出管、排汽管和出水管，所述第三蒸汽接管连接所述第二蒸汽出管用于将蓄热模块产生的高品位蒸汽导入锅筒，所述第三蒸汽出管用于从锅筒向外输出高温高压蒸汽，所述排汽管用于从锅筒向外释放富余蒸汽，所述出水管连接所述第二来水接管为蓄热模块提供来水，在汽包与蓄热模块之间形成循环。

6、作为本申请优选实施方式之一，所述汽包还包括排汽支管，所述排汽支管一端连接所述排汽管、另一端连接所述氧化钙换热模块的第一接汽管，从汽包排出的一部分高温蒸汽经排汽支管接到氧化钙换热模块，用于参加氧化钙的放热反应，在汽包与氧化钙换热模块之间形成循环。

7、作为本申请优选实施方式之一，所述氧化钙换热模块的换热主体内设置盘管，所述盘管一端连接第一蒸汽接管、另一端连接第一蒸汽出管，所述换热主体内设置加热棒(电加热棒通电发热)用于氧化钙放热反应产物石灰石、熟石灰的分解，让氧化钙再生；所述换热主体为一个或多个，多个所述换热主体分别具有第一蒸汽接管、第一蒸汽出管和第一接汽管，多个换热主体之间并联。

8、作为本申请优选实施方式之一，所述蓄热模块的第二排汽管、第二蒸汽出管设置在蓄热主体的顶部，所述第二蒸汽接管、第二来水接管设置在蓄热主体的底部。所述蓄热主体为一个或多个蓄热单元，多个蓄热单元分别具有电加热棒、第二蒸汽接管、第二来水接管、第二蒸汽出管和第二排汽管。

9、作为本申请优选实施方式之一，还包括储罐(发挥蓄能作用，减小系统排放)，汽包的所述排汽管连接所述储罐，蓄热模块的第二排汽管连接所述储罐，所述储罐具有第四来水接管，第四来水接管用于向储罐补充来水冷凝蒸汽，储罐用于存储汽包排出的富余蒸汽、蓄热模块排出的低温蒸汽，以来水冷凝蒸汽为冷凝水进行储存，储存的冷凝水优选通过加压过滤回流到汽包，以此实现系统热能的内部循环，减少外排。

10、作为本申请优选实施方式之一，所述储罐具有第四出水管，所述第四出水管连接所述汽包，用于从储罐向汽包补充水。所述储罐与汽包的连接管路上设置增压管路，给回流冷凝水增压使顺利回流汽包。

11、与现有技术相比，本发明的优点在于：本申请提供了一种利用氧化钙的蓄热体产蒸汽系统，按功能分为氧化钙放热部分、蓄热部分和放热产蒸汽部分，具体实现方式如下：

12、氧化钙放热部分是利用氧化钙与蒸汽接触反应放热，通过与低温蒸汽换热获得换热蒸汽。

13、蓄热是以氧化钙换热模块产生的换热蒸汽，利用换热蒸汽对蓄热模块的蓄热主体进行加热，蓄热主体设置有加热棒，在换热蒸汽加热的基础上通过加热棒(加热棒优选在谷电期间作业)进一步加热蓄热主体至更高的温度，以此实现氧化钙化学能、谷电的转化、储存。

14、放热产蒸汽是以来水导入蓄热主体，蓄热主体对来水加热产生高品位蒸汽，高品位蒸汽进入汽包中，经加压过滤后向外提供高温高压蒸汽，用于对外做功：发电、拖动、加热、制冷、供热、供热水等。

15、为了减少系统排放，提高热能利用率、和蒸汽品位，本申请在蓄热模块和汽包之间设计了来水循环，在汽包和氧化钙换热模块之间设计了蒸汽循环，在储罐和汽包之间设计了冷凝水循环。

技术特征：

1.一种利用氧化钙的蓄热体产蒸汽系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述汽包(300)还包括排汽支管(306)，所述排汽支管(306)一端连接所述排汽管(304)、另一端连接所述氧化钙换热模块的第一接汽管(104)，在汽包(300)与氧化钙换热模块之间形成反应汽的循环。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述氧化钙换热模块(100)的换热主体(101)内设置盘管，所述盘管一端连接第一蒸汽接管(102)、另一端连接第一蒸汽出管(103)，所述换热主体(101)内设置加热棒用于氧化钙放热反应产物石灰石、熟石灰的分解；所述换热主体(101)为一个或多个，多个所述换热主体分别具有第一蒸汽接管(102)、第一蒸汽出管(103)和第一接汽管(104)。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述蓄热模块(200)的第二排汽管(206)、第二蒸汽出管(205)设置在蓄热主体的顶部，所述第二蒸汽接管(203)、第二来水接管(204)设置在蓄热主体的底部，所述蓄热主体(201)为一个或多个蓄热单元，多个蓄热单元分别具有电加热棒(202)、第二蒸汽接管(203)、第二来水接管(204)、第二蒸汽出管(205)和第二排汽管(206)。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括储罐(400)，汽包(300)的所述排汽管(304)连接所述储罐(400)，蓄热模块(200)的第二排汽管(206)连接所述储罐(400)，所述储罐(400)具有第四来水接管(401)，第四来水接管(401)用于向储罐补充来水冷凝蒸汽。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述储罐(400)具有第四出水管(402)，所述第四出水管(402)连接所述汽包(300)，用于从储罐向汽包补充水。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述储罐(400)与汽包(300)的连接管路上设置增压管路(500)。

技术总结本发明涉及一种利用氧化钙的蓄热体产蒸汽系统，属于换热系统领域。包括氧化钙换热模块：用于氧化钙反应放热产生换热蒸汽，实现化学能转化为热能；蓄热模块：包括蓄热主体、电加热棒和第二蒸汽接管，电加热棒加热蓄热主体，第二蒸汽接管将换热蒸汽导入并加热蓄热主体，实现电能、化学能的转换、存储。高温蓄热主体用于加热汽包来水产生高品位蒸汽，高品位蒸汽接入汽包，经加压过滤产生高温高压蒸汽，汽包通过排汽管用于释放富余蒸汽。蓄热模块与汽包之间管路连接用于来水循环。氧化钙换热模块与汽包之间管路连接用于反应汽循环，减少系统排放。本申请能够将低品位热能、化学能、谷电进行转化、储存，实现了能源的循环利用。技术研发人员：吴德忠,吴叶波,汤胜军受保护的技术使用者：江苏叶茂厨卫科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29