一种储热供热系统及方法与流程

本发明涉及储热供热，尤其涉及一种储热供热系统及方法。

背景技术：

1、目前，在热能的供需上广泛存在时间的不匹配性及空间的不匹配性。在时间的不匹配上，主要体现在用热负荷随昼夜或季节变化，某些时段存在负荷过剩或不足的情况。在空间的不匹配上，主要体现在供热单位与用热单位距离较远，难以实现管输方式的直接供热。储热技术则可打破传统供能方式存在的弊端，可灵活方便的储存和供给热能。尤其在解决工业生产、建筑供热和区域供热等供需矛盾方面，储热技术则具有很大的优势。

2、储热技术主要有三种储存方式：显热储能，潜热储能和热化学储能。显热储能容量与储热温度直接相关，一般需要较高的储热温度，使得显热储能能量损失大。潜热储能靠材料的相变储释热，一般单位质量的相变热较高，但单位体积储热密度较小，使得潜热储能装置体积较大，相变材料还存在对器壁的腐蚀性和管道的堵塞弊端。热化学储能通过化学键的重新排列，将热能转化为化学能，但是其释热的持续性、稳定性、反应的可逆性和可控性还有待提高。另外，蓄热罐储带压热水的技术结合了显热和潜热的特点，通过减压闪蒸释放蒸汽，但是其产出的蒸汽温度、压力和流量衰减较快，持续性较差和闪蒸比例有限。总体而言，目前的储热技术还有如下的缺点：储能密度低、能量损失大、对需求适应性差、供热品位衰减快和稳定性差等。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的至少一种缺陷，本发明提供一种储热供热系统及方法。

2、本发明提供一种储热供热系统，包括：

3、蓄热罐，所述蓄热罐开设有回热进气口，回热出气口，蒸汽出口，充热口及排水口；所述充热口用于供外部热源进入所述蓄热罐，所述蓄热罐用于对所述外部热源进行减压闪蒸以产生蒸汽；

4、热化学反应器，所述热化学反应器开设有第一通风口及第二通风口；所述热化学反应器内填充有化学药剂，所述化学药剂能够与蒸汽发生可逆反应，以进行化学储热及化学释热；所述第二通风口用于将化学储热产生的湿空气排出；

5、蒸汽抽排组件，所述蒸汽抽排组件的进气口与所述蒸汽出口连通，所述蒸汽抽排组件的出气口与所述第二通风口连通，用于将所述蒸汽输送给所述化学药剂，使所述化学药剂进行化学释热；

6、高温回热组件，所述高温回热组件的进气口与所述第一通风口连通，所述高温回热组件的出气口与所述回热进气口连通，用于将所述热化学反应器内的高温循环气体输送到所述蓄热罐，使所述高温循环气体与所述蒸汽或/和所述热水进行换热；

7、低温回热组件，所述低温回热组件的进气口与所述回热出气口连通，所述低温回热组件的出气口与所述第二通风口连通，用于将换热产生的低温循环气体输送回所述热化学反应器。

8、根据本发明提供的储热供热系统，还包括：

9、换热器，所述换热器的第一进气口与所述高温回热组件的出气口连通，所述换热器的第一出气口与所述回热进气口连通；所述换热器的第二进气口与所述蒸汽出口连通，所述换热器用于使所述高温循环气体与所述蒸汽进行换热以产生过热蒸汽，所述换热器的第二出气口用于排出所述过热蒸汽。

10、根据本发明提供的储热供热系统，还包括：

11、回热旁路组件，所述回热旁路组件的进气口与所述第一进气口连通，所述回热旁路组件的出气口与所述第一出气口连通。

12、根据本发明提供的储热供热系统，还包括供热组件，所述供热组件包括：

13、减温减压器，所述减温减压器的进气口与所述第二出气口连通，所述减温减压器的出气口用于排出所述过热蒸汽；

14、减温水组件，所述减温水组件的两端分别与所述减温减压器及所述充热口连通，用于向所述减温减压器输送所述蓄热罐中的热水或/和外部热源，以降低所述过热蒸汽的温度。

15、根据本发明提供的储热供热系统，所述蓄热罐包括：

16、除液器，设置于所述蒸汽出口，所述除液器开设有若干除液孔，所述除液孔与所述蒸汽出口连通。

17、根据本发明提供的储热供热系统，所述蓄热罐包括：

18、导热防波件，设置于所述蓄热罐内，用于将所述蓄热罐内的腔室分隔成至少两个分区，相邻的两个所述分区沿左右方向排布；所述导热防波件上开设有透水孔，以使相邻的两个所述分区连通。

19、根据本发明提供的储热供热系统，所述蓄热罐包括：

20、布水布汽器，设置于所述蓄热罐内，且位于所述导热防波件的下方，所述布水布汽器的进水口与所述充热口连通，所述布水布汽器的出水口朝向所述蓄热罐的罐底，用于将所述外部热源布向所述罐底。

21、根据本发明提供的储热供热系统，所述蓄热罐包括：

22、内部管，设置于所述蓄热罐内，所述内部管的进气口与所述回热进气口连通；

23、汽水换热器，设置于所述热水内，所述汽水换热器的进气口与所述内部管的出气口连通，所述汽水换热器的出气口与所述回热出气口连通。

24、根据本发明提供的储热供热系统，所述热化学反应器内倾斜设置有布气结构，所述布气结构的上端对应所述热化学反应器的进料口，所述布气结构的下端对应所述热化学反应器的出料口。

25、本发明第二方面提供一种储热供热方法，用于上述任一项所述的储热供热系统，包括：储热阶段：

26、外部热源从所述充热口进入所述蓄热罐，实现所述蓄热罐的储热；从第一通风口向热化学反应器内通入热空气，以加热化学药剂，使所述化学药剂脱水而进行化学储热；在所述化学药剂完成脱水反应后，持续加热所述化学药剂，所述化学药剂进行显热储热；

27、释热阶段：

28、蒸汽抽排组件关断，高温回热组件将所述热化学反应器内的高温循环气体抽至所述蓄热罐，以对所述蓄热罐内的蒸汽及热水进行加热或补热；低温回热组件将低温循环气体输送回所述热化学反应器，实现显热释热；

29、蒸汽抽排组件打开，蒸汽经过所述蒸汽抽排组件进入所述热化学反应器，使所述化学药剂与蒸汽发生蒸汽合反应，以释放化学热；高温回热组件将所述热化学反应器内的高温循环气体抽至所述蓄热罐，以对所述蓄热罐内的蒸汽及热水进行加热或补热；低温回热组件将低温循环气体输送回所述热化学反应器，实现对循环气体的再加热。

30、本发明提供一种储热供热系统及方法。该储热供热系统通过设置蓄热罐，实现采用蓄热罐进行蓄热。通过设置热化学反应器，利用化学药剂与蒸汽的可逆反应实现化学储热及化学释热。通过设置蒸汽抽排组件、高温回热组件及低温回热组件，其中，蒸汽抽排组件用于连通蓄热罐及热化学反应器，使蓄热罐产生的蒸汽能够进入热化学反应器，使化学药剂与蒸汽发生水合反应，实现对循环气体的再加热；高温回热组件及低温回热组件用于连通蓄热罐及热化学反应器，使热化学反应器内的高温气体经过高温回热组件流入蓄热罐，以对蒸汽及热水进行加热或补热，低温气体从蓄热罐流出后，经过低温回热组件返回热化学反应器，实现热量的循环利用。本发明利用蓄热罐显热及潜热的特点，利用热化学反应器的化学热，实现了显热、潜热及化学热的有机互补利用，实现了能量的综合梯级利用，显著提高效率，有效提高了蒸汽或储热水的持续供应能力。