一种储热棒长距离移动储能系统及其运行方法与流程

技术特征：
1.一种储热棒长距离移动储能系统，其特征在于，所述移动储能系统包括储热单元、输送单元、释热单元以及储热棒；所述储热单元包括第一换热腔以及并列设置于所述第一换热腔一侧的输送腔；所述第一换热腔的顶端和底端还独立地设置有气流腔；所述输送单元包括可移动设备以及设置于所述可移动设备上的存储腔；所述释热单元包括第一换热腔以及并列设置于所述第一换热腔一侧的输送腔；所述第一换热腔的另一侧并列设置有第二换热腔；所述第一换热腔的顶端和底端还独立地设置有气流腔；所述第一换热腔以及所述存储腔均用于存储所述储热棒；所述输送单元在储热单元与释热单元之间移动用于运输储热棒，并与所述输送腔进行对接。2.根据权利要求1所述的移动储能系统，其特征在于，所述第一换热腔顶端的气流腔为出口气流腔，底端的气流腔为入口气流腔；优选地，所述储热单元的出口气流腔包括设置于气体出口内部的气流腔出口挡板以及贯穿于所述出口气流腔底部和所述第一换热腔顶部的气体出口管；优选地，所述释热单元的出口气流腔包括贯穿于所述出口气流腔底部和所述第一换热腔顶部的气体出口管；优选地，所述气体出口管不少于2个，且均匀布置；优选地，所述入口气流腔包括设置于气体入口内部的气流腔入口挡板以及贯穿于所述入口气流腔顶部和所述第一换热腔底部的气体入口管；优选地，所述气体入口管不少于2个，且均匀布置；优选地，所述入口气流腔内沿气体进入的方向，所述气体入口管的长度逐渐变长；优选地，所述入口气流腔的内壁设置有保温层。3.根据权利要求1或2所述的移动储能系统，其特征在于，所述第一换热腔的侧壁顶端设置有贯通于所述输送腔的第一换热腔入口；优选地，所述第一换热腔入口的下沿设置有上部托举板；优选地，所述上部托举板朝所述第一换热腔的方向向下倾斜，倾斜角度为2～8
°
；优选地，所述第一换热腔内部、与设有第一换热腔入口侧壁相邻的两个侧壁上，对称设置有轨道，且规定对称设置的轨道为1组；优选地，所述轨道为长条状平板结构；优选地，所述轨道用于放置储热棒；优选地，沿所述第一换热腔的高度方向上至少设置2组轨道；优选地，每组轨道均向下倾斜，且下倾方向一致，但倾斜的角度独立地为2～8
°
；优选地，相邻两组轨道间交错布置，形成供所述储热棒通过的蛇形通道；优选地，所述第一换热腔的侧壁底端设置有贯通于所述输送腔的第一换热腔出口；优选地，所述第一换热腔出口的上沿设置有第一换热腔出口移动竖板；优选地，所述第一换热腔出口的下沿设置有下部托举板；优选地，所述下部托举板朝所述输送腔的方向向下倾斜，倾斜角度为2～8
°
；优选地，所述第一换热腔的内壁设置有保温层。
4.根据权利要求1
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3任一项所述的移动储能系统，其特征在于，所述输送腔内设置有储热棒传送装置；优选地，所述储热棒传送装置包括上部滚轴、下部滚轴，分别套设于上部滚轴和下部滚轴两端之间的链条以及设置于所述链条上的托举齿；优选地，所述托举齿的上下两端的端面呈圆弧状，左右两端的截面呈尺寸不同的扇形，且小尺寸的扇形一端与所述链条相连；优选地，所述输送腔的侧壁中上部设置有输送腔入口，用于与所述输送单元对接；优选地，所述输送腔入口处设置有输送腔入口挡板；优选地，所述输送腔的侧壁下部设置有输送腔出口，用于与所述输送单元对接；优选地，所述输送腔出口处设置有输送腔出口挡板；优选地，所述输送腔的内壁设置有保温层。5.根据权利要求1
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4任一项所述的移动储能系统，其特征在于，所述可移动设备包括输热车；优选地，所述存储腔尾部的侧壁顶端设置有输送单元入口；优选地，所述输送单元入口处设置有输送单元入口挡板；优选地，所述存储腔尾部的侧壁底端设置有输送单元出口；优选地，所述输送单元出口处设置有输送单元出口挡板；优选地，所述存储腔的内壁设置有保温层；优选地，所述输送单元出口上部的存储腔内壁与所述保温层间设置有输送单元内挡板；优选地，所述存储腔内部、与设有输送单元入口侧壁相邻的两个侧壁上，对称设置有轨道，且规定对称设置的轨道为1组；优选地，所述轨道为长条状平板结构；优选地，所述轨道用于放置储热棒；优选地，沿所述存储腔的高度方向上至少设置2组轨道；优选地，每组轨道均向下倾斜，且下倾方向一致，但倾斜的角度独立地为2～8
°
；优选地，相邻两组轨道间交错布置，形成供所述储热棒通过的蛇形通道。6.根据权利要求1
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5任一项所述的移动储能系统，其特征在于，所述释热单元的出口气流腔内壁设置有保温层。7.根据权利要求1
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6任一项所述的移动储能系统，其特征在于，所述第二换热腔内设置有分隔板；优选地，所述分隔板为设置于所述第二换热腔顶端中部的竖直隔板时，将所述第二换热腔内部分隔为u形腔室；优选地，所述u形腔室内设置有贯穿于所述第二换热腔顶端的u形管；优选地，所述分隔板为沿水平方向、上下交错设置于所述第二换热腔侧壁的水平隔板时，将所述第二换热腔内部分隔为蛇形腔室；优选地，所述蛇形腔室内设置有与所述水平隔板相适应的蛇形管，所述蛇形管的两个端部均贯穿于所述第二换热腔的顶端；优选地，所述第二换热腔靠近所述第一换热腔一侧的侧壁顶端与出口气流腔相连通；
优选地，所述第二换热腔远离所述第一换热腔一侧的侧壁顶端设置有释热单元气体出口；优选地，靠近所述释热单元气体出口处设置有释热单元出口挡板；优选地，所述第二换热腔内壁设置有保温层。8.根据权利要求1
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7任一项所述的移动储能系统，其特征在于，所述储热棒包括对称设置于两端的滚动端以及与所述滚动端相连的缩颈段；优选地，所述滚动端的直径为所述储热棒最大直径的0.5～0.8倍；优选地，所述滚动端的轴向长度与轨道的宽度相等；优选地，所述储热棒两端的缩颈段之间设置有环形凹槽或通孔；优选地，所述环形凹槽不少于8个；优选地，相邻两个环形凹槽的宽度和深度均不相等；优选地，所述储热棒的内部设置有轴向筋板或径向筋板。9.根据权利要求1
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8任一项所述的移动储能系统，其特征在于，所述储热棒内填充有储热材料；优选地，所述储热材料包括相变材料和/或热化学材料；优选地，所述相变材料包括水合盐和/或石蜡；优选地，所述热化学材料包括石灰和/或铝粉。10.一种如权利要求1
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9任一项所述移动储能系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法包括以下步骤：(1)向储热单元的第一换热腔内填充储热棒；来自工业系统的300～1100℃的气体通过储热单元第一换热腔底端的气流腔进入到第一换热腔内，与储热棒进行换热，换热后的气体通过储热单元第一换热腔顶端的气流腔排出；(2)通过储热单元的输送腔将步骤(1)中换热后的储热棒运送到输送单元的存储腔内，然后通过输送单元运输到释热单元；(3)通过释热单元的输送腔将输送单元存储腔内的储热棒运送到释热单元的第一换热腔内；
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10～30℃的空气通过释热单元第一换热腔底端的气流腔进入到第一换热腔内，与储热棒进行一次换热；换热后的空气温度升高到250～1050℃，然后通过释热单元第一换热腔顶端的气流腔进入到第二换热腔进行二次换热，经过二次换热后的空气排出进行后续利用；(4)步骤(3)中经一次换热后的储热棒再通过释热单元的输送腔运输回输送单元的存储腔内；再由输送单元将储热棒运送回储热单元中进行步骤(1)的储热操作，实现循环。

技术总结
本发明提供了一种储热棒长距离移动储能系统及其运行方法，所述移动储能系统包括储热单元、输送单元、释热单元以及储热棒；所述储热单元包括第一换热腔、输送腔、出口气流腔以及入口气流腔；所述输送单元包括可移动设备以及设置于所述可移动设备上的存储腔；所述释热单元包括第一换热腔、第二换热腔、输送腔、出口气流腔以及入口气流腔；所述第一换热腔以及存储腔均用于存储所述储热棒；所述输送单元在储热单元与释热单元之间移动用于运输储热棒，并与所述输送腔进行对接；所述移动储能系统具有储热单元模块化、储释热过程无需储热车长时间等待、日储释热循环效率高及综合运行成本低的优点，适用于余废热利用等领域。适用于余废热利用等领域。适用于余废热利用等领域。


技术研发人员：黄云 宋民航 刘文巍 靳星
受保护的技术使用者：中国科学院过程工程研究所
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/23