本發明涉及(ji)發電系(xi)統(tong)，特別(bie)是一種儲能(neng)發電系(xi)統(tong)及(ji)工作方法。

背景技術：

1、聚變堆(dui)作為一(yi)種清潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，在(zai)核(he)聚變過程中不會產生放射性物質，是未來能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供應的重要候選者(zhe)，其主要利用氚氣體作為燃料(liao)，其可以(yi)用于發電，以(yi)及動(dong)力資源(yuan)(yuan)(yuan)。

2、在(zai)使用過程中，聚變(bian)堆(dui)包(bao)括低(di)運(yun)行參(can)數(shu)的(de)包(bao)層(ceng)(冷卻劑出口溫(wen)(wen)度450～500℃)和(he)高參(can)數(shu)包(bao)層(ceng)(冷卻劑出口溫(wen)(wen)度600～1000℃)，寬溫(wen)(wen)區(qu)的(de)包(bao)層(ceng)參(can)數(shu)使得(de)輸(shu)出能量的(de)利(li)用存在(zai)困難，另外聚變(bian)堆(dui)的(de)使用依(yi)賴(lai)稀有氣體(ti)(氚氣體(ti))，使用受到較(jiao)大限制，如(ru)何降低(di)對地球(qiu)上稀有氣體(ti)的(de)依(yi)賴(lai)，實(shi)現火星特殊環境下(xia)的(de)可持(chi)續發展(zhan)需(xu)求，是目前(qian)仍需(xu)探索的(de)問題。

技術實現思路

1、鑒(jian)于上述現有技術中存(cun)在寬溫區的(de)(de)包層參(can)數使得輸出(chu)能量(liang)的(de)(de)利用(yong)存(cun)在困(kun)難，另外聚變堆(dui)的(de)(de)使用(yong)依賴稀有氣(qi)體(氚氣(qi)體)，使用(yong)受到較(jiao)大限制的(de)(de)問題，提出(chu)了本發(fa)明。

2、因此，本發(fa)明的目的是提(ti)供一(yi)種儲能發(fa)電系統。

3、為解決上述技術問題，本發明(ming)提供如下(xia)技術方案：包括(kuo)反應堆(dui)子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，設(she)(she)置于(yu)所述反應堆(dui)子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)外側的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)鹽儲(chu)熱子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，設(she)(she)置于(yu)所述熔(rong)(rong)(rong)鹽儲(chu)熱子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)上側的(de)(de)(de)co2儲(chu)能子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，設(she)(she)置于(yu)所述熔(rong)(rong)(rong)鹽儲(chu)熱子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)右側的(de)(de)(de)co2發電子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，設(she)(she)置于(yu)所述co2發電子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)右側的(de)(de)(de)co2補給子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，以(yi)及(ji)設(she)(she)置于(yu)所述熔(rong)(rong)(rong)鹽儲(chu)熱子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)上的(de)(de)(de)閥門子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。

4、作為本發(fa)明儲能發(fa)電系統的一種優選方案，其中(zhong)：所述(shu)反(fan)應(ying)堆(dui)子系統包括聚(ju)(ju)(ju)變堆(dui)，所述(shu)聚(ju)(ju)(ju)變堆(dui)上設(she)(she)有低運行參(can)數(shu)(shu)包層(ceng)(ceng)和高運行參(can)數(shu)(shu)包層(ceng)(ceng)，所述(shu)低運行參(can)數(shu)(shu)包層(ceng)(ceng)上設(she)(she)有中(zhong)間換熱器(qi)，所述(shu)聚(ju)(ju)(ju)變堆(dui)上設(she)(she)有熱離子轉換器(qi)。

5、作為本發(fa)明儲能發(fa)電(dian)系統的一(yi)(yi)種優選方案，其中：所(suo)(suo)(suo)述熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)儲熱子系統包(bao)括通過(guo)第一(yi)(yi)管(guan)道與中間換(huan)熱器(qi)連接的熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)熱罐(guan)(guan)，所(suo)(suo)(suo)述熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)熱罐(guan)(guan)上(shang)設(she)(she)有(you)一(yi)(yi)級熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱器(qi)，所(suo)(suo)(suo)述一(yi)(yi)級熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱器(qi)通過(guo)管(guan)道連通設(she)(she)有(you)熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)冷(leng)(leng)罐(guan)(guan)，所(suo)(suo)(suo)述熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)冷(leng)(leng)罐(guan)(guan)上(shang)設(she)(she)有(you)熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)泵(beng)，所(suo)(suo)(suo)述熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)泵(beng)通過(guo)第二(er)管(guan)道設(she)(she)有(you)二(er)級熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱器(qi)，所(suo)(suo)(suo)述中間換(huan)熱器(qi)通過(guo)第三管(guan)道與第二(er)管(guan)道連通，所(suo)(suo)(suo)述二(er)級熔(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱器(qi)通過(guo)氣管(guan)與第一(yi)(yi)管(guan)道連通。

6、作為本發明儲(chu)(chu)能(neng)(neng)發電(dian)(dian)系統的一(yi)種優選方案(an)，其中：所(suo)(suo)述(shu)co2儲(chu)(chu)能(neng)(neng)子(zi)系統包括設置于二級熔(rong)鹽-co2換熱器(qi)上(shang)的第(di)(di)四管(guan)道(dao)(dao)，所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)四管(guan)道(dao)(dao)內設有(you)節(jie)流閥，所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)四管(guan)道(dao)(dao)上(shang)設有(you)co2-co2換熱器(qi)，所(suo)(suo)述(shu)co2-co2換熱器(qi)通(tong)過第(di)(di)五管(guan)道(dao)(dao)連通(tong)設有(you)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)緩(huan)壓罐，所(suo)(suo)述(shu)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)緩(huan)壓罐上(shang)設有(you)第(di)(di)一(yi)壓縮機，所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)壓縮機上(shang)設有(you)電(dian)(dian)動機。

7、作為本發(fa)明儲(chu)能發(fa)電系統(tong)的一種優選方案，其中(zhong)：所(suo)(suo)述co2發(fa)電子系統(tong)，包括與一級(ji)熔(rong)鹽-co2換(huan)熱器(qi)配合(he)的透平，所(suo)(suo)述透平上(shang)連(lian)接有(you)回熱器(qi)，所(suo)(suo)述回熱器(qi)上(shang)連(lian)接有(you)預冷器(qi)，所(suo)(suo)述預冷器(qi)上(shang)連(lian)接有(you)緩沖(chong)(chong)罐(guan)，所(suo)(suo)述緩沖(chong)(chong)罐(guan)上(shang)連(lian)接有(you)第(di)二(er)壓縮(suo)機(ji)(ji)，所(suo)(suo)述透平與第(di)二(er)壓縮(suo)機(ji)(ji)共同連(lian)接有(you)發(fa)電機(ji)(ji)，所(suo)(suo)述回熱器(qi)與一級(ji)熔(rong)鹽-co2換(huan)熱器(qi)通(tong)過第(di)六(liu)管(guan)道連(lian)通(tong)，所(suo)(suo)述壓縮(suo)機(ji)(ji)與回熱器(qi)配合(he)。

8、作為本發(fa)明儲(chu)(chu)能發(fa)電系統的(de)一種優選方案，其中：所(suo)述(shu)(shu)co2補給子(zi)系統包括風(feng)光發(fa)電裝置，所(suo)述(shu)(shu)風(feng)光發(fa)電裝置連(lian)(lian)接(jie)(jie)有(you)(you)co2捕集器(qi)，所(suo)述(shu)(shu)co2捕集器(qi)連(lian)(lian)接(jie)(jie)有(you)(you)co2儲(chu)(chu)罐，所(suo)述(shu)(shu)co2儲(chu)(chu)罐上(shang)連(lian)(lian)接(jie)(jie)有(you)(you)循環(huan)泵，所(suo)述(shu)(shu)循環(huan)泵上(shang)連(lian)(lian)接(jie)(jie)有(you)(you)蒸(zheng)發(fa)器(qi)，所(suo)述(shu)(shu)蒸(zheng)發(fa)器(qi)通過(guo)第七管(guan)道與緩(huan)沖罐連(lian)(lian)通。

9、作為本發明儲能發電(dian)系統的一種(zhong)優(you)選方(fang)案，其中(zhong)：所述(shu)閥門子系統包括設(she)置于第三管道(dao)內(nei)(nei)的一級低(di)溫(wen)熔鹽閥，所述(shu)第一管道(dao)內(nei)(nei)設(she)有(you)一級高溫(wen)熔鹽閥，所述(shu)第二(er)管道(dao)內(nei)(nei)設(she)有(you)二(er)級低(di)溫(wen)熔鹽閥，所述(shu)氣管內(nei)(nei)設(she)有(you)二(er)級高溫(wen)熔鹽閥，所述(shu)第七(qi)管道(dao)內(nei)(nei)設(she)有(you)充氣閥。

10、一種工(gong)作方法，包括將各個(ge)裝置進(jin)行(xing)固(gu)定并進(jin)行(xing)線路、管路的(de)對接；利用熱(re)離子(zi)轉換器(qi)和中(zhong)間(jian)換熱(re)器(qi)進(jin)行(xing)低運行(xing)參(can)數(shu)包層(ceng)和高運行(xing)參(can)數(shu)包層(ceng)熱(re)量的(de)利用；熔(rong)鹽儲(chu)熱(re)子(zi)系(xi)統存儲(chu)聚變堆的(de)脈(mo)沖能(neng)(neng)量；通過co2捕集器(qi)將co2工(gong)質送(song)入co2儲(chu)罐中(zhong)存儲(chu)；通過co2儲(chu)能(neng)(neng)子(zi)系(xi)統對co2發電(dian)(dian)子(zi)系(xi)統的(de)廢熱(re)進(jin)行(xing)利用；熔(rong)鹽儲(chu)熱(re)子(zi)系(xi)統利用co2發電(dian)(dian)系(xi)統進(jin)行(xing)熱(re)電(dian)(dian)轉換來保持電(dian)(dian)能(neng)(neng)的(de)穩(wen)定輸(shu)出(chu)。

11、作(zuo)為本發明工作(zuo)方法的一種優選(xuan)方案，其中：所述中間換熱(re)器為印(yin)刷電路(lu)板式換熱(re)器。

12、作為(wei)本發(fa)明(ming)工作方(fang)法的一種優選(xuan)方(fang)案(an)，其中(zhong)：所述co2捕(bu)集器由風光發(fa)電裝置(zhi)為(wei)其提(ti)供電力。

13、本發明一種(zhong)儲(chu)(chu)(chu)能發電(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)有益效果：通過(guo)(guo)co2補給子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)捕集大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)主要成分(fen)co2為co2儲(chu)(chu)(chu)能和(he)發電(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)提(ti)供循(xun)環工質(zhi)，充分(fen)利(li)用(yong)(yong)大氣(qi)資(zi)源，通過(guo)(guo)在(zai)反應堆(dui)子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)高溫區和(he)低溫區分(fen)別(bie)設(she)置熱(re)(re)(re)離子(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換器和(he)中(zhong)間換熱(re)(re)(re)器，實現(xian)聚變堆(dui)多種(zhong)包層能量(liang)的(de)(de)(de)梯級利(li)用(yong)(yong)，通過(guo)(guo)co2儲(chu)(chu)(chu)能子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)對(dui)co2發電(dian)子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)廢熱(re)(re)(re)進(jin)行利(li)用(yong)(yong)，提(ti)高整個(ge)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)能量(liang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換效率(lv)，通過(guo)(guo)熔鹽儲(chu)(chu)(chu)熱(re)(re)(re)子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)存儲(chu)(chu)(chu)聚變堆(dui)的(de)(de)(de)脈沖能量(liang)并利(li)用(yong)(yong)co2發電(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)進(jin)行熱(re)(re)(re)電(dian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換，實現(xian)電(dian)能的(de)(de)(de)穩定輸出。

技術特征：

1.一(yi)種儲能發電系統(tong)，其特征在于：包括，

2.如權利要求1所(suo)述(shu)的儲(chu)能發(fa)電系統，其特征在(zai)于：所(suo)述(shu)反應堆子系統包括聚變堆(101)，所(suo)述(shu)聚變堆(101)上設(she)有(you)低運(yun)行參(can)數包層(ceng)和(he)高運(yun)行參(can)數包層(ceng)，所(suo)述(shu)低運(yun)行參(can)數包層(ceng)上設(she)有(you)中間換熱器(102)，所(suo)述(shu)聚變堆(101)上設(she)有(you)熱離(li)子轉換器(103)。

3.如(ru)權利要(yao)求2所(suo)(suo)述(shu)(shu)的儲能(neng)發電系統(tong)，其特(te)征在于：所(suo)(suo)述(shu)(shu)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)儲熱(re)(re)子系統(tong)包括通(tong)(tong)(tong)過第(di)一(yi)(yi)管(guan)(guan)道(dao)與(yu)中(zhong)間換(huan)熱(re)(re)器(qi)(102)連(lian)(lian)(lian)接的熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)熱(re)(re)罐(guan)(guan)(201)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)熱(re)(re)罐(guan)(guan)(201)上設有(you)一(yi)(yi)級(ji)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱(re)(re)器(qi)(202)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)級(ji)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱(re)(re)器(qi)(202)通(tong)(tong)(tong)過管(guan)(guan)道(dao)連(lian)(lian)(lian)通(tong)(tong)(tong)設有(you)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)冷罐(guan)(guan)(203)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)冷罐(guan)(guan)(203)上設有(you)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)泵(204)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)泵(204)通(tong)(tong)(tong)過第(di)二(er)管(guan)(guan)道(dao)設有(you)二(er)級(ji)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱(re)(re)器(qi)(205)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)中(zhong)間換(huan)熱(re)(re)器(qi)(102)通(tong)(tong)(tong)過第(di)三管(guan)(guan)道(dao)與(yu)第(di)二(er)管(guan)(guan)道(dao)連(lian)(lian)(lian)通(tong)(tong)(tong)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)二(er)級(ji)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)-co2換(huan)熱(re)(re)器(qi)(205)通(tong)(tong)(tong)過氣管(guan)(guan)與(yu)第(di)一(yi)(yi)管(guan)(guan)道(dao)連(lian)(lian)(lian)通(tong)(tong)(tong)。

4.如權(quan)利要求3所(suo)(suo)述(shu)的(de)儲能(neng)(neng)發電(dian)系統，其(qi)特(te)征在(zai)于(yu)(yu)：所(suo)(suo)述(shu)co2儲能(neng)(neng)子系統包括設置于(yu)(yu)二(er)級(ji)熔鹽-co2換熱器(205)上的(de)第(di)(di)(di)四(si)管道(dao)，所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)四(si)管道(dao)內設有(you)(you)(you)節流閥(301)，所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)四(si)管道(dao)上設有(you)(you)(you)co2-co2換熱器(302)，所(suo)(suo)述(shu)co2-co2換熱器(302)通過(guo)第(di)(di)(di)五管道(dao)連通設有(you)(you)(you)儲能(neng)(neng)緩壓(ya)罐(303)，所(suo)(suo)述(shu)儲能(neng)(neng)緩壓(ya)罐(303)上設有(you)(you)(you)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)壓(ya)縮機(ji)(304)，所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)壓(ya)縮機(ji)(304)上設有(you)(you)(you)電(dian)動機(ji)(305)。

5.如權(quan)利要求4所(suo)述(shu)的儲能(neng)發(fa)電(dian)系統，其特征在于：所(suo)述(shu)co2發(fa)電(dian)子系統，包括與(yu)一(yi)級(ji)熔(rong)鹽-co2換熱(re)器(202)配(pei)合的透平(401)，所(suo)述(shu)透平(401)上(shang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)有(you)回熱(re)器(402)，所(suo)述(shu)回熱(re)器(402)上(shang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)有(you)預(yu)冷器(403)，所(suo)述(shu)預(yu)冷器(403)上(shang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)有(you)緩沖罐(guan)(404)，所(suo)述(shu)緩沖罐(guan)(404)上(shang)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)有(you)第(di)二壓縮機(ji)(405)，所(suo)述(shu)透平(401)與(yu)第(di)二壓縮機(ji)(405)共同連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)有(you)發(fa)電(dian)機(ji)(406)，所(suo)述(shu)回熱(re)器(402)與(yu)一(yi)級(ji)熔(rong)鹽-co2換熱(re)器(202)通過第(di)六管道連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)通，所(suo)述(shu)壓縮機(ji)與(yu)回熱(re)器(402)配(pei)合。

6.如權(quan)利要求5所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)的儲能發(fa)電系統，其特征在于(yu)：所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)co2補(bu)給子系統包(bao)括風光發(fa)電裝(zhuang)置(501)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)風光發(fa)電裝(zhuang)置(501)連接(jie)有co2捕集器(qi)(502)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)co2捕集器(qi)(502)連接(jie)有co2儲罐(guan)(503)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)co2儲罐(guan)(503)上連接(jie)有循(xun)環泵(beng)(504)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)循(xun)環泵(beng)(504)上連接(jie)有蒸發(fa)器(qi)(505)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)蒸發(fa)器(qi)(505)通過第(di)七管道(dao)與緩(huan)沖(chong)罐(guan)(404)連通。

7.如(ru)權利要求(qiu)6所述的儲能(neng)發電系統，其特征在于：所述閥(fa)門子系統包括設置于第(di)三管(guan)道(dao)(dao)(dao)內的一(yi)(yi)級低溫(wen)熔(rong)鹽(yan)閥(fa)(601)，所述第(di)一(yi)(yi)管(guan)道(dao)(dao)(dao)內設有一(yi)(yi)級高溫(wen)熔(rong)鹽(yan)閥(fa)(602)，所述第(di)二(er)管(guan)道(dao)(dao)(dao)內設有二(er)級低溫(wen)熔(rong)鹽(yan)閥(fa)(603)，所述氣管(guan)內設有二(er)級高溫(wen)熔(rong)鹽(yan)閥(fa)(604)，所述第(di)七管(guan)道(dao)(dao)(dao)內設有充氣閥(fa)(605)。

8.一(yi)(yi)種工(gong)作方法，根據權利要求1～7任(ren)一(yi)(yi)所述的儲能(neng)發電系統，其特征(zheng)在于：包括，

9.如權(quan)利要求8所述的工作方法，其特征(zheng)在于(yu)：所述中間換熱器(qi)(102)為印刷電路(lu)板式換熱器(qi)。

10.如(ru)權利(li)要求9所述(shu)的工作方法，其特征在于：所述(shu)co2捕集(ji)器(502)由(you)風光發電裝置(501)為(wei)其提供電力。

技術總結
本發明涉及發電系統技術領域，特別是一種儲能發電系統及工作方法，其包括反應堆子系統，設置于所述反應堆子系統外側的熔鹽儲熱子系統，設置于所述熔鹽儲熱子系統上側的CO2儲能子系統，設置于所述熔鹽儲熱子系統右側的CO2發電子系統，設置于所述CO2發電子系統右側的CO2補給子系統，以及設置于所述熔鹽儲熱子系統上的閥門子系統，本發明所述系統能夠利用大氣中CO2資源，降低局限性，同時還能夠進行寬溫區包層能量的充分利用。

技術研發人員：周毓佳,張一帆,李紅智,孫山,張旭偉,高煒
受保護的技術使用者：西安熱工研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19