CN109945711A - 一种化学蓄热-放热的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热能利用技术领域，具体涉及一种化学蓄热‑放热的方法和装置。本发明提供了一种化学蓄热‑放热的方法，包括以下步骤：将蓄热介质在蓄热介质保温罐中与水混合，发生化合反应，生成放热介质，获得热量；在加热条件下，将所述放热介质输送至蓄热介质再生罐中发生分解反应，将所得蓄热介质输送至蓄热介质保温罐中用于进行化合反应；所述蓄热介质为碱土金属氧化物；所述放热介质为碱土金属氢氧化物。本发明能够将某些场所多余的热能传送到缺乏供暖的建筑、设备和居民点，提高热能资源的利用率。

Description

一种化学蓄热-放热的方法和装置

技术领域

本发明涉及热能利用技术领域，具体涉及一种化学蓄热-放热的方法和装置。

背景技术

由于冬季气温低，建筑、设备和居民需要进行供热，冬季天然气供应紧张，而且气温低，空气源热泵运行效果较差，在某些集中供热的场所，只能采取电锅炉等设备进行供暖，但电锅炉用电量大，变配电设备投入大。同时在某些场所存在多余的热能或电能，通常不能有效再利用，造成了热能资源的浪费。

现有技术中通常以相变材料作为蓄热介质达到蓄热和放热效果(参见中国专利CN102803889A)，但上述方法在蓄热或放热的过程中存在蓄热介质材料形态的改变，对设备的密封性和强度要求极高；且要想实现蓄热介质的输送，需要具有优异耐高温性的特制蓄槽，对设备的要求苛刻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学蓄热-放热的方法和装置，本发明通过化学方法实现蓄热和放热，且采用的蓄热介质对设备要求低，能够提高热能资源的利用率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种化学蓄热-放热的方法，包括以下步骤：

(1)将蓄热介质在蓄热介质保温罐中与水混合，发生化合反应，生成放热介质，获得热量；

(2)在加热条件下，将所述放热介质输送至蓄热介质再生罐中发生分解反应，将所得蓄热介质输送至蓄热介质保温罐中用于进行化合反应；

所述蓄热介质为碱土金属氧化物；所述放热介质为碱土金属氢氧化物。

优选地，步骤(1)获得的热量向外界供热的方式包括：

所述热量将未参与化合反应的水汽化形成水蒸气，所述水蒸气进入换热器，向外界提供热量；或者所述水蒸气进入蒸汽稳压罐直接向外界供应带压蒸汽；

或者，所述热量将未参与化合反应的水加热，得到热水，所述热水进入热水回收装置，向外界提供热量。

优选地，所述汽化得到的水蒸气在换热器中冷凝为水，回流至蓄热介质保温罐中与蓄热介质混合，再次进行化合反应；

或者，所述热水在热水回收装置冷却为冷水，回流至蓄热介质保温罐中与蓄热介质混合，再次进行化合反应。

本发明提供了一种化学蓄热-放热的装置，包括化学放热装置和化学蓄热装置；所述化学放热装置包括：

蓄热介质保温罐；

与所述蓄热介质保温罐的出口连通的水蒸气回收装置或热水回收装置；

与所述蓄热介质保温罐的进水口连通的蓄水箱；

所述化学蓄热装置包括：

蓄热介质再生罐；为所述蓄热介质再生罐提供热量的蓄热热源装置；

与所述蓄热介质再生罐的排气口连通的热回收换热器；

与所述热回收换热器的出水口连通的汽水分离器。

优选地，所述水蒸气回收装置与所述蓄热介质保温罐的排气口连通，所述水蒸气回收装置包括换热器或蒸汽稳压罐。

优选地，所述化学放热装置还包括中央控制器、搅拌装置和喷淋泵；所述搅拌装置设置于所述蓄热介质保温罐的内部；所述喷淋泵设置于蓄水箱和蓄热介质保温罐之间；所述中央控制器与所述搅拌装置和喷淋泵通信连接，对所述搅拌装置和喷淋泵的工作状态进行控制和调节。

优选地，当所述水蒸气回收装置为换热器时，还包括汽水分离器，所述汽水分离器与所述换热器的出水口连通。

优选地，当所述水蒸气回收装置为蒸汽稳压罐时，还包括蒸汽压力表；所述蒸汽压力表设置于蒸汽稳压罐外部的顶部；所述中央控制器与蒸汽压力表通信连接，根据所述蒸汽压力表的数值控制搅拌装置和喷淋泵的工作状态。

优选地，所述热水回收装置与所述蓄热介质保温罐的排水口连通，所述热水回收装置为换热器。

优选地，所述化学蓄热装置还包括热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计；所述热回收换热器出水温度计设置于所述热回收换热器中换热水的进水口处，所述热回收换热器回水温度计设置于所述热回收换热器中换热水的出水口处。

本发明提供了一种化学蓄热-放热的方法，包括以下步骤：(1)将蓄热介质在蓄热介质保温罐中与水混合，发生化合反应，生成放热介质，获得热量；(2)在加热条件下，将所述放热介质输送至蓄热介质再生罐中发生分解反应，将所得蓄热介质输送至蓄热介质保温罐中用于进行化合反应；所述蓄热介质为碱土金属氧化物；所述放热介质为碱土金属氢氧化物。本发明以碱土金属氧化物为蓄热介质，通过化学反应，实现蓄热和放热，相比于现有技术，无需考虑蓄热介质形变对设备的要求，对设备要求低，能够在保证将某些场所多余的热能传送到缺乏供暖的建筑、设备和居民点附近，满足供热需求，提高热能资源的利用率的同时，降低生产成本，适合工业化生产。

本发明提供了一种化学蓄热-放热的装置，本发明提供的装置各处理单元配置合理、运行稳定、自动化程度高，放热及蓄热效率高，对蓄热-放热装置以及运输装置要求较低，降低了生产成本。

附图说明

图1为实施例1的化学放热装置；

图2为实施例2的化学放热装置；

图3为实施例3的化学放热装置；

图4为实施例4的化学放热装置；

图5为实施例5的化学蓄热装置；

其中，1-换热器；2-中央控制器；3-蓄热介质保温罐；4-搅拌装置；5-排料口；6-排气口；7-快速连接软管；8-真空泵；9-汽水分离器；10-排水泵；11-蓄水箱；12-喷淋泵；13-喷淋管；14-供热出水温度计；15-供热回水温度计；16-蒸汽稳压罐；17-蒸汽压力表；18-蒸汽输送管截止阀；19-放热循环泵；20-回水管；21-固体分散器；22-排水口；23-蓄热介质输送设备；24-蓄热介质输送控制阀；25-补水泵；26-蓄热介质再生罐；27-蓄热热源装置；28-蓄热介质再生罐排气口；29-热回收换热器；30-排水回收水箱；31-热回收换热器出水温度计；32-热回收换热器回水温度计；33-蓄热介质再生罐排料口。

具体实施方式

本发明提供了一种化学蓄热-放热的方法，包括以下步骤：

(1)将蓄热介质在蓄热介质保温罐中与水混合，发生化合反应，生成放热介质，获得热量；

(2)在加热条件下，将所述放热介质输送至蓄热介质再生罐中发生分解反应，将所得蓄热介质输送至蓄热介质保温罐中用于进行化合反应；

所述蓄热介质为碱土金属氧化物；所述放热介质为碱土金属氢氧化物。

本发明将蓄热介质在蓄热介质保温罐中与水混合，发生化合反应，生成放热介质，获得热量。

在本发明中，所述蓄热介质为碱土金属氧化物，优选为氧化钙或氧化镁。本发明对于所述蓄热介质的用量没有特殊的限定，以能够获得所需的热能为宜。本发明对于所述水的用量没有特殊的限定，以能够使蓄热介质反应完全，且有足够的未参与反应的水汽化成水蒸气或加热成热水，向外界提供热量为准。

在本发明中，步骤(1)获得的热量向外界供热的方式优选包括：

所述热量将未参与化合反应的水汽化形成水蒸气，所述水蒸气进入换热器，向外界提供热量；或者所述水蒸气进入蒸汽稳压罐直接向外界供应带压蒸汽；

或者，所述热量将未参与化合反应的水加热，得到热水，所述热水进入热水回收装置，向外界提供热量。

在本发明中，当将水加入到蓄热介质中混合时，发生化合反应，生成放热介质，并获得热量；所述热量将未参与化合反应的水汽化形成水蒸气，所述水蒸气在换热器中冷凝为水，优选回流至蓄热介质保温罐中与蓄热介质混合，再次进行化合反应，进而实现水资源的重复利用；或者所述水蒸气进入蒸汽稳压罐直接向外界供应带压蒸汽，提高蒸汽利用的效率。

在本发明中，当将蓄热介质加入到水中混合时，发生化合反应，生成发热介质，并获得热量；所述热量将未参与化合反应的水加热，得到热水，所述热水在热水回收装置冷却为冷水，回流至蓄热介质保温罐中与蓄热介质混合，再次进行化合反应，进而实现水资源的重复利用。

本发明在加热条件下，将所述放热介质输送至蓄热介质再生罐中发生分解反应，将所得蓄热介质输送至蓄热介质保温罐中用于进行化合反应。在本发明中，所述放热介质为碱土金属氢氧化物，优选为氢氧化钙或氢氧化镁。在本发明中，所述加热的温度优选为550～650℃。

在本发明中，优选将化合反应完成后的蓄热介质保温罐直接整体运输到有余热的场所，将蓄热介质保温罐中的放热介质输送至蓄热介质再生罐中进行分解反应，实现蓄热介质的再生；然后将分解反应完成后蓄热介质再生罐中的蓄热介质再输送至蓄热介质保温罐中，整体运输到需要供热的地方。

本发明提供了一种化学蓄热-放热的装置，包括化学放热装置和化学蓄热装置；所述化学放热装置包括：

蓄热介质保温罐；

与所述蓄热介质保温罐的出口连通的水蒸气回收装置或热水回收装置；

与所述蓄热介质保温罐的进水口连通的蓄水箱；

所述化学蓄热装置包括：

蓄热介质再生罐；为所述蓄热介质再生罐提供热量的蓄热热源装置；

与所述蓄热介质再生罐的排气口连通的热回收换热器；

与所述热回收换热器的出水口连通的汽水分离器。

本发明提供的化学放热装置包括蓄热介质保温罐；与所述蓄热介质保温罐的出口连通的水蒸气回收装置或热水回收装置；与所述蓄热介质保温罐的进水口连通的蓄水箱。

在本发明中，所述蓄热介质保温罐用于盛装蓄热介质。本发明对所述蓄热介质保温罐的材质没有特殊的限定，能够保证蓄热介质的安全储存和保温即可，在本发明的具体实施例中，优选采用塑料或金属材质的蓄热介质保温罐，所述蓄热介质保温罐耐100℃的高温，耐腐蚀性优异。

作为本发明的一个实施例，当将水加入到蓄热介质中时，采用水蒸气回收装置对获得的热量进行利用，所述水蒸气回收装置与所述蓄热介质保温罐的排气口连通，所述水蒸气回收装置包括换热器或蒸汽稳压罐。作为本发明的一个实施例，所述排气口设置于所述蓄热介质保温罐外部的顶部；所述蓄热介质保温罐排气口与水蒸气回收装置之间还包括快速连接软管；所述快速连接软管能够将蓄热介质保温罐和水蒸气回收装置快速连接或断开，有利于设备的组装和拆卸。在本发明中，所述水蒸气回收装置用于收集蓄热介质保温罐中排出的水蒸气，通过水蒸气向外界提供热量。本发明对于所述水蒸气回收装置没有特殊的限定，能够保证水蒸气的收集和热能的传输即可。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述蓄热介质保温罐的内部。在本发明中，随着化合反应的进行，蓄热介质越来越少，生成的放热介质越来越多，会阻碍化合反应的继续进行；为保证放热效率，通过搅拌装置将未发生反应的蓄热介质翻转到蓄热介质保温罐上部，将已生成的放热介质移到蓄热介质保温罐的下部，从而提高放热速度，有利于蓄热介质和水充分混合，促进化合反应的进行。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括喷淋泵和喷淋管，所述喷淋泵设置于蓄水箱和蓄热介质保温罐之间；所述喷淋管设置于所述蓄热介质保温罐内部的顶部，本发明借助喷淋泵的压力，将蓄水箱中的水输送至喷淋管中，喷淋到蓄热介质上，提高水与蓄热介质的接触面积，提高放热效率。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括中央控制器；所述中央控制器与所述搅拌装置和喷淋泵通信连接，对所述搅拌装置和喷淋泵的工作状态进行控制和调节。

作为本发明的一个实施例，当所述水蒸气回收装置为换热器时，所述化学放热装置还包括汽水分离器，所述汽水分离器与所述换热器的出水口连通。在本发明中，所述蓄热介质保温输送罐中排出的水蒸气在换热器中进行热交换后，冷凝成水，在汽水分离器中将水分离出来。

作为本发明的一个实施例，当所述水蒸气回收装置为换热器时，所述化学放热装置还包括供热出水温度计和供热回水温度计；所述供热出水温度计设置于所述换热器中供热水的进水口处，所述供热回水温度计设置于所述换热器中供热水的出水口处；所述中央控制器与所述供热出水温度计和供热回水温度计通信连接，根据所述供热出水温度计和供热回水温度计的数值控制搅拌装置和喷淋泵的工作状态。

在本发明的实施例中，中央控制器读取供热出水温度计和供热回水温度计的温度值，控制喷淋泵将蓄水箱中的水输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，将水喷洒到蓄热介质上进行化合反应；当中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小时，控制搅拌装置开始搅拌；当中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差变大时，减少喷水量；当供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小至设定值时，说明蓄热介质已完全反应，放热过程终止，中央控制器控制关闭喷淋泵、供热出水温度计、供热回水温度计和搅拌装置。

作为本发明的一个实施例，当所述水蒸气回收装置为换热器时，所述化学放热装置还包括真空泵；所述真空泵设置于所述汽水分离器的排气口处；所述中央控制器与所述真空泵通信连接，对所述真空泵的工作状态进行控制和调节，能够提高放热效率。

作为本发明的一个实施例，当所述水蒸气回收装置为蒸汽稳压罐时，所述化学放热装置与水蒸气回收装置为换热器时基本相同，不同之处仅在于，将所述换热器以及与换热器相连的供热出水温度计、供热回水温度计和汽水分离器更换为蒸汽稳压罐以及与蒸汽稳压罐相连的蒸汽压力表和蒸汽输送管截止阀。作为本发明的一个实施例，所述蒸汽压力表设置于蒸汽稳压罐外部的顶部；所述中央控制器与蒸汽压力表通信连接，根据所述蒸汽压力表的数值控制搅拌装置和喷淋泵的工作状态；所述蒸汽输送管截止阀设置于蒸汽稳压罐的排气口。

在本发明的实施例中，中央控制器控制喷淋泵将蓄水箱中的水输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，将水喷洒到蓄热介质上进行化合反应；然后将生成的水蒸气经蓄热介质保温罐的排气口输送至蒸汽稳压罐中，待蒸汽压力表的压力值稳定至设定压力时，打开蒸汽输送管截止阀，向外界输送水蒸气；当中央控制器检测到蒸汽压力表开始降低时，控制搅拌装置开始搅拌；当中央控制器检测到蒸汽压力表的压力值升高时，减少喷水量。当蒸汽压力表的压力值缩小至设定值时，说明蓄热介质已完全反应，放热过程终止，中央控制器控制关闭喷淋泵和搅拌装置。

作为本发明的一个实施例，当将蓄热介质加入到水中时，采用热水回收装置对获得的热量进行利用，所述热水回收装置与所述蓄热介质保温罐的排水口连通，所述热水回收装置为换热器。作为本发明的一个实施例，所述排水口设置于所述蓄热介质保温罐的内部，作为本发明的一个实施例，所述排水口距离蓄热介质保温罐的顶部距离优选为200mm；所述蓄热介质保温罐排水口与热水回收装置之间还包括放热循环泵，所述放热循环泵能够将蓄热介质保温罐中所得热水输送至热水回收装置中，进而向外界提供热量。本发明对于所述换热器没有特殊的限定，能够保证热水的收集和热能的传输即可。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括蓄热介质输送设备和固体分散器，所述固体分散器设置于所述蓄热介质保温罐内部的顶部。在本发明中，借助蓄热介质输送设备将蓄热介质输送至固体分散器中，喷洒到水中，使蓄热介质充分与水发生化合反应，提高蓄热介质的利用率。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括中央控制器；所述中央控制器与所述放热循环泵和蓄热介质输送设备通信连接，对所述放热循环泵和蓄热介质输送设备的工作状态进行控制和调节。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括快速连接软管，所述快速连接软管与所述蓄热介质输送设备相连，所述快速连接软管与所述蓄热介质输送设备之间还包括蓄热介质控制阀，本发明通过蓄热介质控制阀调节进入蓄热介质输送设备的蓄热介质用量。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括回水管，所述回水管设置于所述换热器与所述蓄热介质保温罐之间。在本发明中，所述蓄热介质保温输送罐中排出的热水在换热器中进行热交换后，得到冷水，利用回水管将冷水输送回蓄热介质保温罐中，实现水资源的重复利用。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括供热出水温度计和供热回水温度计；所述供热出水温度计设置于所述换热器中供热水的进水口处，所述供热回水温度计设置于所述换热器中供热水的出水口处；所述中央控制器与所述供热出水温度计和供热回水温度计通信连接，根据所述供热出水温度计和供热回水温度计的数值控制放热循环泵和蓄热介质输送设备的工作状态。

在本发明的实施例中，中央控制器控制蓄热介质输送设备，通过蓄热介质输送控制阀、快速连接软管和固体分散器将蓄热介质喷洒在蓄热介质保温罐内部的水面上，水与蓄热介质发生化合反应，放出热量，未参与化合反应的水的温度升高，得到热水，热水通过放热循环泵进入换热器，与换热器供热水进行热交换，放出热量，重新流回到蓄热介质放热罐内，定期通过排料口将已发生反应的介质排放出来，进行收集；若因化合反应消耗或者由于排出介质造成蓄热介质保温罐内的水位下降，可以控制补水泵，将蓄水箱的水补充进蓄热介质保温罐中，维持蓄热介质保温罐内的水面高度不变；中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小时，则加大蓄热介质输送设备的输送速度，如果供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差变大时，可以降低蓄热介质输送设备的输送速度，直到停止蓄热介质输入，化合反应终止，停止所有电动设备，关闭排料口、排水口，拆卸快速连接软管，在合适的时间将蓄热介质保温输送罐装载在运输工具上。

本发明提供的化学放热装置包括与所述蓄热介质保温罐进水口连通的蓄水箱。作为本发明的一个实施例，当将水加入到蓄热介质中时，所述蓄水箱与所述汽水分离器通过排水泵连通，用于盛放汽水分离器分离得到的水，并将得到的水输送到蓄热介质保温罐中，与蓄热介质混合，进行化合反应，在提高放热效率的同时，实现水资源的再利用；当将蓄热介质加入到水中时，所述蓄水箱与所述蓄热介质保温罐通过补水泵连接，用于向蓄热介质保温罐中补充水。

作为本发明的一个实施例，所述化学放热装置还包括排料口，所述排料口设置于所述蓄热介质保温罐外部的底部。在本发明中，当蓄热介质反应完成生成放热介质后，运输到有预热的场所，将放热介质经排料口排出到蓄热介质再生罐中。

在本发明中，所述化学蓄热装置包括：

蓄热介质再生罐；为所述蓄热介质再生罐提供热量的蓄热热源装置；

与所述蓄热介质再生罐的排气口连通的热回收换热器；

与所述热回收换热器的出水口连通的汽水分离器。

本发明提供的蓄热装置包括蓄热介质再生罐。在本发明中，所述蓄热介质再生罐用于盛装蓄热介质反应后生成的放热介质。本发明对于所述蓄热介质再生罐没有特殊的限定，能够保证放热介质发生分解反应即可。

本发明提供的化学蓄热装置包括为所述蓄热介质再生罐提供热量的蓄热热源装置。在本发明中，所述蓄热热源装置用于提供热能，使放热介质经分解反应生成蓄热介质。作为本发明的一个实施例，所述蓄热热源装置用于收集有多余热能场所释放的热能，并将热能传输给蓄热介质再生罐。本发明对所述连接方式没有特殊的限定，保证蓄热热源装置能够将热量传输给蓄热介质再生罐即可。在本发明的具体实施例中，所述蓄热热源装置与所述蓄热介质再生罐外部的底部连通，便于高温空气进入蓄热介质再生罐，对放热介质进行加热。

本发明提供的化学蓄热装置包括与所述蓄热介质再生罐的排气口连通的热回收换热器。在本发明中，当放热介质吸收热量进行分解反应的过程中，脱去大量的水蒸气，本发明利用热回收换热器回收水蒸气，并对水蒸气携带的热量进行回收利用。

本发明提供的化学蓄热装置包括与所述热回收换热器的出水口连通的汽水分离器。在本发明中，所述蓄热介质再生罐中排出的水蒸气在热回收换热器中进行热交换后，冷凝成水，在汽水分离器中将水分离出来。

作为本发明的一个实施例，所述化学蓄热装置还包括真空泵，所述真空泵设置于所述汽水分离器的排气口。在本发明中，通过调控真空泵能够提高蓄热效率。

作为本发明的一个实施例，所述化学蓄热装置还包括排水回收水箱，所述排水回收水箱设置于汽水分离器的出水口，所述排水回收水箱与所述汽水分离器通过排水泵连通，用于盛放汽水分离器分离得到的水。

作为本发明的一个实施例，所述化学蓄热装置还包括热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计。在本发明中，所述热回收换热器出水温度计设置于所述热回收换热器中换热水的进水口，所述热回收换热器回水温度计设置于所述热回收换热器中换热水的出水口。

在本发明的实施例中，将蓄热介质反应后生成的放热介质通过快速连接软管转移到蓄热介质再生罐中，利用蓄热热源装置提供的热量加热放热介质，使放热介质发生分解反应，得到蓄热介质；在分解反应过程中，产生大量水蒸气，水蒸气经蓄热介质再生罐的排气口进入热回收换热器；在热回收换热器中，水蒸气放出热量凝结成水，回收部分热量，然后进入汽水分离器，不凝性气体通过真空泵排出，凝结水通过排水泵排至排水回收水箱；当所述热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计间的温度差降低到设定值时，说明放热介质已完全反应，分解反应终止，关闭蓄热热源装置、热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计。

作为本发明的一个实施例，所述化学蓄热装置还包括排料口，所述排料口设置于所述蓄热介质再生罐外部的底部。在本发明中，所述放热介质进行分解反应生成的蓄热介质经排料口输送至蓄热介质保温罐中，进行后续化学蓄热。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

化学放热装置如图1所示，中央控制器读取供热出水温度计和供热回水温度计的温度值，控制喷淋泵将蓄水箱中的水输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，将水喷洒到蓄热介质氧化钙上进行化合反应，未参加反应的水汽化形成水蒸气，通过蓄热介质保温输送罐的排气口流到换热器中，水蒸气在换热器中进行热交换后，冷凝成水，在汽水分离器中将水分离出来，分离得到的水经过排水泵排放到蓄水箱中，再经过喷淋泵输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，与蓄热介质混合，进行化合反应；当中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小时，控制搅拌装置开始搅拌；当中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差变大时，减少喷水量；当供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小至设定值时，说明蓄热介质已完全反应，放热过程终止，中央控制器控制关闭喷淋泵、供热出水温度计、供热回水温度计和搅拌装置，关闭排气口，拆卸快速连接软管，将蓄热介质保温罐装载在运输工具上，通过汽车、火车或轮船等交通工具将蓄热介质保温罐运送到有富裕热能的场所。

实施例2

化学放热装置如图2所示，中央控制器读取供热出水温度计和供热回水温度计的温度值，控制喷淋泵将蓄水箱中的水输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，将水喷洒到蓄热介质氧化钙上进行化合反应，在真空泵形成的负压下将未参加反应的水汽化形成水蒸气，通过蓄热介质保温输送罐的排气口流到换热器中，水蒸气在换热器中进行热交换后，冷凝成水，在汽水分离器中将水分离出来，分离得到的水经过排水泵排放到蓄水箱中，再经过喷淋泵输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，与蓄热介质混合，进行化合反应；当中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小时，控制搅拌装置开始搅拌；当中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差变大时，减少喷水量；当供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小至设定值时，说明蓄热介质已完全反应，放热过程终止，中央控制器控制关闭喷淋泵、供热出水温度计、供热回水温度计和搅拌装置，关闭排气口，拆卸快速连接软管，将蓄热介质保温罐装载在运输工具上，通过汽车、火车或轮船等交通工具将蓄热介质保温罐运送到有富裕热能的场所。

实施例3

化学放热装置如图3所示，中央控制器控制喷淋泵将蓄水箱中的水输送至蓄热介质保温罐的喷淋管中，将水喷洒到蓄热介质上进行化合反应，未参加反应的水汽化形成水蒸气，通过蓄热介质保温输送罐的排气口流到蒸汽稳压罐中，待蒸汽压力表的压力值稳定至设定压力时，打开蒸汽输送管截止阀，向外界输送水蒸气；当中央控制器检测到蒸汽压力表开始降低时，控制搅拌装置开始搅拌；当中央控制器检测到蒸汽压力表的压力值升高时，减少喷水量。当蒸汽压力表的压力值缩小至设定值时，说明蓄热介质已完全反应，放热过程终止，中央控制器控制关闭喷淋泵和搅拌装置，关闭排气口，拆卸快速连接软管，将蓄热介质保温罐装载在运输工具上，通过汽车、火车或轮船等交通工具将蓄热介质保温罐运送到有富裕热能的场所。

实施例4

化学放热装置如图4所示，中央控制器控制蓄热介质输送设备，通过蓄热介质输送控制阀、快速连接软管和固体分散器将蓄热介质喷洒在蓄热介质保温罐内部的水面上，水与蓄热介质发生化合反应，放出热量，未参与化合反应的水的温度升高，得到热水，热水通过放热循环泵进入换热器，与换热器供热水进行热交换，放出热量，重新流回到蓄热介质放热罐内，定期通过排料口将已发生反应的介质排放出来，进行收集；若因化合反应消耗或者由于排出介质造成蓄热介质保温罐内的水位下降，可以控制补水泵，将蓄水箱的水补充进蓄热介质保温罐中，维持蓄热介质保温罐内的水面高度不变；中央控制器检测到供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差缩小时，则加大蓄热介质输送设备的输送速度，如果供热出水温度计和供热回水温度计间的温度差变大时，可以降低蓄热介质输送设备的输送速度，直到停止蓄热介质输入，化合反应终止，停止所有电动设备，关闭排料口、排水口，拆卸快速连接软管，将蓄热介质保温罐装载在运输工具上，通过汽车、火车或轮船等交通工具将蓄热介质保温罐运送到有富裕热能的场所。

实施例5

化学蓄热装置如图5所示，将蓄热介质反应后生成的放热介质通过快速连接软管转移到蓄热介质再生罐中，利用蓄热热源装置产生的热量加热放热介质，使放热介质发生分解反应，得到蓄热介质；在分解反应过程中，产生大量水蒸气，水蒸气经蓄热介质再生罐的排气口进入热回收换热器；在热回收换热器中，水蒸气放出热量凝结成水，回收部分热量，然后进入汽水分离器，不凝性气体通过真空泵排出，凝结水通过排水泵排至排水回收水箱；当所述热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计间的温度差降低到设定值时，说明放热介质已完全反应，吸热过程终止，关闭蓄热热源装置、热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计；放热介质进行分解反应生成的蓄热介质经排料口排出到蓄热介质保温罐中，然后将蓄热介质保温罐装载在运输工具上，通过汽车、火车或轮船等交通工具将蓄热介质保温罐运送到需要热能的场所。

由实施例可以看出，采用本发明提供化学蓄热-放热方法，能够通过蓄热介质的化学反应，实现蓄热和放热，对设备要求低，可以更加经济地利用余热或谷电时段电力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种化学蓄热-放热的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将蓄热介质在蓄热介质保温罐中与水混合，发生化合反应，生成放热介质，并获得热量；

(2)在加热条件下，将所述放热介质输送至蓄热介质再生罐中发生分解反应，将所得蓄热介质输送至蓄热介质保温罐中用于进行化合反应；

所述蓄热介质为碱土金属氧化物；所述放热介质为碱土金属氢氧化物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)获得的热量向外界供热的方式包括：

所述热量将未参与化合反应的水汽化形成水蒸气，所述水蒸气进入换热器，向外界提供热量；或者所述水蒸气进入蒸汽稳压罐直接向外界供应带压蒸汽；

或者，所述热量将未参与化合反应的水加热，得到热水，所述热水进入热水回收装置，向外界提供热量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述汽化得到的水蒸气在换热器中冷凝为水，回流至蓄热介质保温罐中与蓄热介质混合，再次进行化合反应；

或者，所述热水在热水回收装置冷却为冷水，回流至蓄热介质保温罐中与蓄热介质混合，再次进行化合反应。

4.一种化学蓄热-放热的装置，其特征在于，包括化学放热装置和化学蓄热装置；所述化学放热装置包括：

蓄热介质保温罐；

与所述蓄热介质保温罐的出口连通的水蒸气回收装置或热水回收装置；

与所述蓄热介质保温罐的进水口连通的蓄水箱；

所述化学蓄热装置包括：

蓄热介质再生罐；为所述蓄热介质再生罐提供热量的蓄热热源装置；

与所述蓄热介质再生罐的排气口连通的热回收换热器；

与所述热回收换热器的出水口连通的汽水分离器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述水蒸气回收装置与所述蓄热介质保温罐的排气口连通，所述水蒸气回收装置包括换热器或蒸汽稳压罐。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述化学放热装置还包括中央控制器、搅拌装置和喷淋泵；所述搅拌装置设置于所述蓄热介质保温罐的内部；所述喷淋泵设置于蓄水箱和蓄热介质保温罐之间；所述中央控制器与所述搅拌装置和喷淋泵通信连接，对所述搅拌装置和喷淋泵的工作状态进行控制和调节。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述水蒸气回收装置为换热器时，还包括汽水分离器，所述汽水分离器与所述换热器的出水口连通。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述水蒸气回收装置为蒸汽稳压罐时，还包括蒸汽压力表；所述蒸汽压力表设置于蒸汽稳压罐外部的顶部；所述中央控制器与蒸汽压力表通信连接，根据所述蒸汽压力表的数值控制搅拌装置和喷淋泵的工作状态。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述热水回收装置与所述蓄热介质保温罐的排水口连通，所述热水回收装置为换热器。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述化学蓄热装置还包括热回收换热器出水温度计和热回收换热器回水温度计；所述热回收换热器出水温度计设置于所述热回收换热器中换热水的进水口处，所述热回收换热器回水温度计设置于所述热回收换热器中换热水的出水口处。