基于caco3/cao體系的流化床式反應器及其太陽能熱化學儲能系統
技術領域
1.本發明涉及用于太陽能熱發電領域的反應器，特別涉及一種基于caco3/cao體系的流化床式反應器及其太陽能熱化學儲能系統。
背景技術：
2.我國正在廣泛部署可再生能源發電技術。當前光伏、風電等技術的功率輸出均具有很強的波動性，不利于直接接入電網，必須配置儲電系統。然而，當前蓄電池的成本非常昂貴，為1500元/kwh，約為儲熱的6倍(均按kwhe計算)。此外，與儲熱技術相比，電化學儲能還存在使用壽命短、爆炸風險、儲能時長短、儲能容量低等缺點。太陽能熱發電技術中具備長周期、大規模高溫儲熱的優勢，是構建以新能源為主的新型電力系統的重要組成部分，可以有效平抑電網負荷波動，實現在陰雨、云遮、夜晚等工況下的24h連續穩定電力輸出。
3.常見的儲熱技術主要有三種：顯熱儲熱、相變儲熱以及熱化學儲熱。其中熱化學儲熱技術是采用可逆化學反應的方式進行熱能的儲存和釋放，其儲熱密度最高，可以實現跨季節長期存儲和長距離輸運。常見的熱化學反應儲熱體系包括：金屬氧化物還原/再氧化、金屬氫化物脫氫/加氫、碳酸鹽分解/碳酸化、氨分解/合成、無機氫氧化物脫水/水合等。其中caco3/cao 體系具有原材料成本低、安全性高、儲熱密度大(1800kj/kg)、儲放熱溫度較高(～800℃)等優點，易于與下一代太陽能熱發電技術結合。
4.由于caco3材料的塔曼溫度較低(～533℃)，煅燒溫度超過該溫度時可能會造成顆粒的固相燒結，造成化學反應轉化率下降。降低caco3材料的煅燒溫度和對caco3材料進行改性處理是維持較高反應轉化率的主要手段。大量文獻中的研究表明，反應中的氣氛條件對 caco3的煅燒溫度有比較顯著的影響，在低co2分壓和濃度下的惰性氣氛下能夠降低儲熱反應所需的煅燒溫度，常見的惰性氣氛有he和n2。當前文獻中較多是采用固定床反應器作為煅燒裝置和碳化裝置，由于固定床內顆粒間有效導熱系數較低且傳熱性能較差，易于造成固定床內局部溫度過高而加劇顆粒燒結，一般須在caco3粉末中摻雜少量納米結構材料(如 sio2、al2o3)有助于降低caco3/cao粉末高溫團聚作用，增強循環穩定性。文獻《thermochemical storage performance of a packed bed of calcium h
聲明：
“基于CaCO3/CaO體系的流化床式反應器及其太陽能熱化學儲能系統” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中國科學院電工研究所
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2025年07月24日 ~ 26日 
