CN115045809A - 一种火电厂碳排放收集储存发电装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电能存储设备技术领域，具体涉及一种火电厂碳排放收集储存发电装置及方法，包括有承载储存架，所述承载储存架的内部嵌合滑动设置有环形承载架，还包括：竖向驱动螺杆，竖向设置于所述承载储存架的内侧中心处。本发明通过二氧化碳压缩机可以将火电厂捕碳设备输送的二氧化碳压缩为液体并通过输送至处于高处的密封储存罐中进行储存，将多余电能转化为重力势能进行储存的同时将发电厂排放的二氧化碳进行储存以降低一定的碳排放，进行发电时环形承载架带动满载的密封储存罐向下滑动驱动重力驱动发电机转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，从而实现通过重力储存发电调峰并利用排放的二氧化碳作为重力储能配重。
Description
技术领域
本发明涉及电能存储设备技术领域，尤其涉及一种火电厂碳排放收集储存发电装置及方法。
背景技术
发电厂最重要的就是要保持发电量和用电量的均衡，但往往发电厂具有一个最佳的恒定发电功率，而城市用电的功率则会跟随时间段具有较大的波动，如傍晚用电量要远高于凌晨，所以发电厂往往会设置有相应的调峰储能设备或调峰发电机组，可以在用电需求少的时候将多余的电能进行储存，而在用电量增加的时候释放储存的电能或额外进行发电，而通过电池进行储存则难以储存较大的电能，并且电池多次循环具有损耗。
申请号为CN201710335140.8的专利公开了通用型可再生能源发电存储系统，涉及到电能存储装置技术领域，该装置通过模块化设置的存储系统，在电网峰值期间驱动所述负载提斗沿所述环形轨道上行，电网谷值期间所述负载提斗下行使所述发电机发电，随着电网实际需求灵活运行，遇突发情况时快速反应输出电能，从而其通过提升重物的方式将多余的电能转化为重力势能以进行储存，避免使用电池导致的缺陷；
但是该设备具有一定缺陷，其作为储存电能所需的负载提斗结构简单，本身只作为配重结构，没有其他额外的功能，浪费了其整体较大的体积和重量，并且需要依靠合适的地形进行修建，无法适用于平原等没有高差的地区。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种火电厂碳排放收集储存发电装置及方法，以解决目前的重力电能储存装置，配重结构没有其他额外的功能，浪费了其整体较大的体积和重量，并且需要依靠合适的地形进行修建，无法适用于平原等没有高差的地区的问题。
基于上述目的，本发明提供了一种火电厂碳排放收集储存发电装置，包括有承载储存架，所述承载储存架的内部嵌合滑动设置有环形承载架，还包括：
竖向驱动螺杆，竖向设置于所述承载储存架的内侧中心处，所述承载储存架的内侧竖向设置有竖直导向槽，所述竖向驱动螺杆的轴端设置有重力驱动发电机，所述环形承载架的中心处设置有中心螺套，所述环形承载架通过所述中心螺套与所述竖向驱动螺杆相互连接；
单元承载筒，设置于所述环形承载架的内侧，所述单元承载筒围绕所述环形承载架的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个；
密封储存罐，可拆卸嵌合设置于所述单元承载筒的内侧，所述密封储存罐的上下两端均设置有单向阀接头；
环形输送管，环绕设置于所述承载储存架的上下两端，所述环形输送管的内侧均匀设置有多个连接接头，所述连接接头均朝向所述密封储存罐一侧设置，所述连接接头与所述密封储存罐一一对应设置，所述密封储存罐与所述环形输送管之间通过所述单向阀接头和所述连接接头相互嵌套插入以连接；
储存输送管，设置于所述承载储存架的上端设置的环形输送管中间，所述储存输送管的内端通过所述环形输送管与其上设置的所有连接接头相互连接，所述储存输送管的外端连接设置有储存输送泵，所述储存输送泵的外侧连接设置有二氧化碳压缩机；
释放输送管，设置于所述承载储存架的下端设置的环形输送管中间，所述释放输送管的内端通过所述环形输送管与其上设置的所有连接接头相互连接，所述释放输送管的外端连接设置有环形输送仓，所述环形输送仓的内侧转动设置有冲击涡轮，所述冲击涡轮的轴端设置有压力驱动发电机，所述环形输送仓的外侧设置有回收连接管。
在一些可选实施例中，所述环形承载架的外侧设置有导向滑块，所述环形承载架通过所述导向滑块和所述竖直导向槽与所述承载储存架滑动连接，所述导向滑块的外侧设置有间隔滚轮，所述导向滑块与所述竖直导向槽之间通过所述间隔滚轮相互滑动连接，所述导向滑块的中间设置有水平嵌合滑槽，所述水平嵌合滑槽的内侧嵌合滑动设置有减速摩擦块，所述减速摩擦块的后侧设置有气动伸缩杆，所述环形承载架的中间还设置有加速度传感器，装置需要发电时，环形承载架沿承载储存架自然下落，并在下落过程中通过中心螺套和竖向驱动螺杆驱动重力驱动发电机转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，而环形承载架通过导向滑块和竖直导向槽与承载储存架滑动连接，便于在环形承载架下落时为其提供导向和定位，避免其转动，并且导向滑块与竖直导向槽之间通过间隔滚轮相互滑动连接，以便于降低接触摩擦力，减少能力损耗，同时环形承载架的中间还设置有加速度传感器，可以监测环形承载架上下移动的速度，当环形承载架下落速度过快，超过设定的预值后，便可以将数据汇总至装置设置连接主控系统，并控制气动伸缩杆推动减速摩擦块平移，以使减速摩擦块与竖直导向槽内侧相互接触，通过摩擦减少环形承载架下落速度，避免其下落速度过快造成装置损坏，有利于提高装置运行时的安全性。
在一些可选实施例中，所述单向阀接头的中间设置有连通输送管，所述密封储存罐的内外两侧通过所述连通输送管相互连通，所述连通输送管的外端设置有连通端口，所述连通输送管的内端设置有锥形套筒，所述锥形套筒的内侧嵌合设置有锥形密封塞，所述锥形密封塞的后侧设置有密封弹簧，所述锥形套筒与所述锥形密封塞之间尺寸相互配合，所述锥形套筒通过所述锥形密封塞保持封闭。
在一些可选实施例中，所述连接接头的中间设置有连接插管，所述连接插管的外侧嵌套设置有环形密封圈，所述连接插管的外端设置有输送开口，所述输送开口的中间突出设置有中心顶杆，所述环形密封圈与所述连通输送管之间尺寸相互配合，所述连接插管与所述连通输送管相互嵌合连接时，所述中心顶杆压动所述锥形密封塞向内侧移动以开启锥形套筒。
在一些可选实施例中，所述密封储存罐的中心处竖直设置有中心导热柱，所述的中心导热柱的内侧贯穿设置有中空导热套筒，所述中空导热套筒的上下两端均设置有连通开口，所述中心导热柱的外侧均匀环绕设置有多个导热翅片，所述导热翅片设置于所述密封储存罐的内部，所述中空导热套筒的内侧均匀环绕设置有多个嵌合导热槽。
在一些可选实施例中，所述承载储存架的顶端设置有光热增压架，所述光热增压架的上方竖直设置有竖直光热柱，所述竖直光热柱的外侧均匀环绕设置有多个吸热翅片，所述吸热翅片的中间设置有吸热回流管，所述竖直光热柱的内侧设置有中心输送管，所述中心输送管的顶端与所述吸热回流管的顶端相互连通，所述中心输送管的底端设置有导热循环泵，所述吸热回流管的底部连接设置有环形导热分流管，所述环形导热分流管的内侧设置有环形导热集流管，所述环形导热集流管通过所述导热循环泵与所述中心输送管相互连接，所述吸热回流管与所述吸热回流管的底端相互连接，所述中心输送管和所述吸热回流管内部填充设置有循环介质。
在一些可选实施例中，所述环形导热分流管和所述环形导热集流管的下方均设置有多个导热插杆，所述导热插杆与所述密封储存罐一一对应设置，所述导热插杆的竖直中心线与所述中空导热套筒的竖直中心线位于同一直线上，所述导热插杆的外侧面均匀环绕设置有多个嵌合导热片，所述嵌合导热片与所述嵌合导热槽之间尺寸相互配合，所述导热插杆嵌入所述中空导热套筒内侧时，所述嵌合导热片与所述嵌合导热槽同步相互嵌合保持贴附接触。
在一些可选实施例中，所述导热插杆的中心处设置有中心输送层，所述中心输送层的外侧设置有环形输送层，所述中心输送层的底部设置有连通开孔，所述中心输送层的底部通过所述连通开孔与所述环形输送层的底部相互连通，所述中心输送层的顶部与所述环形导热集流管之间相互连接，所述环形输送层的顶部与所述环形导热分流管之间相互连接。
在一些可选实施例中，所述竖直光热柱的底部外侧环绕设置有光热反光板，所述光热反光板为半球型结构，所述光热反光板由多个扇形弧型反光板构成，所述扇形弧型反光板围绕所述竖直光热柱的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置，所述扇形弧型反光板为扇形弧型结构，所述扇形弧型反光板的底端设置有连接转轴，所述扇形弧型反光板通过所述连接转轴与所述光热增压架转动连接，所述连接转轴的轴端设置有调节电机，所述密封储存罐的中间还设置有压力传感器和温度传感器。
一种火电厂碳排放收集储存发电方法，包括以下步骤；
L1密封储存罐提升：通过重力驱动发电机驱动竖向驱动螺杆转动，而竖向驱动螺杆通过中心螺套驱动环形承载架带动其上所有空置的密封储存罐沿承载储存架向上移动至承载储存架的顶部；
L2二氧化碳增压：通过火电厂多余电力驱动二氧化碳压缩机，将火电厂产生分离的二氧化碳收集并压缩为液体，将火电厂多余电力转化为二氧化碳内能进行储存；
L3二氧化碳储存：通过火电厂多余电力驱动与二氧化碳压缩机连接的储存输送泵，将经过二氧化碳压缩机压缩的二氧化碳液体向上泵入置于承载储存架的顶部的环形承载架上的密封储存罐中，以密封储存罐通过储存二氧化碳液体，将火电厂多余电力转化为重力势能进行储存，同时以收集储存火电厂排放的二氧化碳；
L4释放重力势能转换电能：环形承载架沿承载储存架自然下落，在下落过程中环形承载架通过中心螺套和竖向驱动螺杆驱动重力驱动发电机转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用；
L5释放内能转换电能：环形承载架沿承载储存架下落至其底部时，完成重力势能的转换释放，密封储存罐中储存的二氧化碳通过承载储存架底部设置的环形输送管输送至释放输送管，并排放至环形输送仓中，以通过二氧化碳气化产生的高压气流推动其中的冲击涡轮转动，进而驱动压力驱动发电机转动，以将储存的压缩二氧化碳的内能转化为电能进行使用。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种火电厂碳排放收集储存发电装置及方法，通过环形承载架上环绕设置的多个密封储存罐作为重力储能的配重结构，环形承载架可以带动密封储存罐竖向移动至承载储存架的顶端，通过二氧化碳压缩机可以将火电厂捕碳设备输送的二氧化碳压缩为液体，并通过储存输送泵输送至处于高处的密封储存罐中进行储存，从而可以将多余电能转化为重力势能进行储存，并且可以将发电厂排放的二氧化碳进行储存，以降低发电厂一定的碳排放，而在需要进行发电时，环形承载架带动满载的密封储存罐沿承载储存架向下滑动，并在滑动时通过中心螺套和竖向驱动螺杆驱动重力驱动发电机转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，从而可以实现通过重力储存发电厂多余电能以进行调峰的同时，通过压缩排放的二氧化碳作为重力储能配重，便于更加充分利用重力储能的配重结构，并且通过承载储存架作为承载结构，无需依靠特殊地形，便于在平原等没有高差的地区建设使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的正面结构示意图；
图2为本发明实施例的背面结构示意图；
图3为本发明实施例的储能状态的局部结构示意图；
图4为本发明实施例的发电状态的局部结构示意图；
图5为本发明实施例的承载储存架的底部局部结构示意图；
图6为本发明实施例的承载储存架的顶部局部结构示意图；
图7为本发明实施例的环形承载架的结构示意图；
图8为本发明实施例的环形输送仓的结构示意图；
图9为本发明实施例的密封储存罐的结构示意图；
图10为本发明实施例的密封储存罐的内部结构示意图；
图11为本发明实施例的单向阀接头与连接接头连接处局部结构示意图；
图12为本发明实施例的光热增压架的结构示意图；
图13为本发明实施例的导热插杆的结构示意图；
图14为本发明实施例的光热反光板的结构示意图。
图中标记为：
1、承载储存架；101、竖直导向槽；102、竖向驱动螺杆；103、重力驱动发电机；2、环形承载架；201、单元承载筒；202、中心螺套；203、导向滑块；204、间隔滚轮；205、水平嵌合滑槽；206、减速摩擦块；207、气动伸缩杆；208、加速度传感器；3、密封储存罐；301、单向阀接头；302、连通输送管；303、连通端口；304、锥形套筒；305、锥形密封塞；306、密封弹簧；307、压力传感器；308、温度传感器；4、环形输送管；401、连接接头；402、连接插管；403、环形密封圈；404、输送开口；405、中心顶杆；406、储存输送管；407、储存输送泵；408、二氧化碳压缩机；5、释放输送管；501、环形输送仓；502、循环冷却器；503、冲击涡轮；504、压力驱动发电机；505、回收连接管；6、中心导热柱；601、中空导热套筒；602、连通开口；603、导热翅片；604、嵌合导热槽；7、光热增压架；701、竖直光热柱；702、吸热翅片；703、中心输送管；704、吸热回流管；705、导热循环泵；8、环形导热分流管；801、环形导热集流管；802、导热插杆；803、嵌合导热片；804、中心输送层；805、连通开孔；806、环形输送层；9、光热反光板；901、扇形弧型反光板；902、连接转轴；903、调节电机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，一种火电厂碳排放收集储存发电装置，包括有承载储存架1，承载储存架1的内部嵌合滑动设置有环形承载架2，还包括：
竖向驱动螺杆102，竖向设置于承载储存架1的内侧中心处，承载储存架1的内侧竖向设置有竖直导向槽101，竖向驱动螺杆102的轴端设置有重力驱动发电机103，环形承载架2的中心处设置有中心螺套202，环形承载架2通过中心螺套202与竖向驱动螺杆102相互连接；
单元承载筒201，设置于环形承载架2的内侧，单元承载筒201围绕环形承载架2的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个；
密封储存罐3，可拆卸嵌合设置于单元承载筒201的内侧，密封储存罐3的上下两端均设置有单向阀接头301；
环形输送管4，环绕设置于承载储存架1的上下两端，环形输送管4的内侧均匀设置有多个连接接头401，连接接头401均朝向密封储存罐3一侧设置，连接接头401与密封储存罐3一一对应设置，密封储存罐3与环形输送管4之间通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以连接；
储存输送管406，设置于承载储存架1的上端设置的环形输送管4中间，储存输送管406的内端通过环形输送管4与其上设置的所有连接接头401相互连接，储存输送管406的外端连接设置有储存输送泵407，储存输送泵407的外侧连接设置有二氧化碳压缩机408；
释放输送管5，设置于承载储存架1的下端设置的环形输送管4中间，释放输送管5的内端通过环形输送管4与其上设置的所有连接接头401相互连接，释放输送管5得外端连接设置有环形输送仓501，环形输送仓501的内侧转动设置有冲击涡轮503，冲击涡轮503的轴端设置有压力驱动发电机504，环形输送仓501的外侧设置有回收连接管505。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，作为本发明的一个实施例，一种火电厂碳排放收集储存发电装置，包括有承载储存架1，承载储存架1的内部嵌合滑动设置有环形承载架2，还包括：竖向驱动螺杆102，竖向设置于承载储存架1的内侧中心处，承载储存架1的内侧竖向设置有竖直导向槽101，竖向驱动螺杆102的轴端设置有重力驱动发电机103，环形承载架2的中心处设置有中心螺套202，环形承载架2通过中心螺套202与竖向驱动螺杆102相互连接；单元承载筒201，设置于环形承载架2的内侧，单元承载筒201围绕环形承载架2的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个；密封储存罐3，可拆卸嵌合设置于单元承载筒201的内侧，密封储存罐3的上下两端均设置有单向阀接头301；环形输送管4，环绕设置于承载储存架1的上下两端，环形输送管4的内侧均匀设置有多个连接接头401，连接接头401均朝向密封储存罐3一侧设置，连接接头401与密封储存罐3一一对应设置，密封储存罐3与环形输送管4之间通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以连接；储存输送管406，设置于承载储存架1的上端设置的环形输送管4中间，储存输送管406的内端通过环形输送管4与其上设置的所有连接接头401相互连接，储存输送管406的外端连接设置有储存输送泵407，储存输送泵407的外侧连接设置有二氧化碳压缩机408；释放输送管5，设置于承载储存架1的下端设置的环形输送管4中间，释放输送管5的内端通过环形输送管4与其上设置的所有连接接头401相互连接，释放输送管5得外端连接设置有环形输送仓501，环形输送仓501的内侧转动设置有冲击涡轮503，冲击涡轮503的轴端设置有压力驱动发电机504，环形输送仓501的外侧设置有回收连接管505，装置通过承载储存架1作为重力储能的支撑结构，而承载储存架1中的环形承载架2上则设置有多个密封储存罐3，环形承载架2可以在承载储存架1中带动其上的所有密封储存罐3同步上下移动，而密封储存罐3为高压储存罐结构，内部可以填充储存经过压缩的液态二氧化碳，环形承载架2移动至承载储存架1顶部时，其上的密封储存罐3通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以与承载储存架1顶部设置的环形输送管4相互连接，而顶部设置的环形输送管4通过储存输送管406和储存输送泵407与二氧化碳压缩机408相互连接，而火力发电厂产出的二氧化碳在通过捕碳设备分离后便可以输送至装置的二氧化碳压缩机408，而二氧化碳压缩机408为螺杆压缩结构，可以将输入的二氧化碳气体压缩为液体，并通过储存输送泵407泵入位于高处的环形输送管4，进而通过环形输送管4输送至密封储存罐3中，以对排放的二氧化碳进行储存，同时增加作为重力储能配重结构的密封储存罐3的重量，从而通过二氧化碳压缩机408和储存输送泵407将发电厂多余的电能转化为压缩二氧化碳的内能和密封储存罐3的重力势能，而需要发电时，环形承载架2可以沿承载储存架1自然下落，并在下落过程中通过中心螺套202和竖向驱动螺杆102驱动重力驱动发电机103转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，而在环形承载架2下降至承载储存架1底部时，其上的密封储存罐3通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以与承载储存架1底部设置的环形输送管4相互连接，从而密封储存罐3中储存的二氧化碳通过承载储存架1底部设置的环形输送管4输送至释放输送管5，并排放至环形输送仓501中，以通过二氧化碳气化产生的高压气流推动其中的冲击涡轮503转动，进而驱动压力驱动发电机504转动，以将储存的压缩二氧化碳的内能转化为电能进行使用，而气化后的二氧化碳由环形输送仓501另一侧的回收连接管505进行输送，以重新输送至二氧化碳压缩机408进行压缩或直接进行排放，从而可以实现通过重力储存发电厂多余电能以进行调峰的同时，通过压缩排放的二氧化碳作为重力储能配重，便于更加充分利用重力储能的配重结构，同时环形输送仓501的一侧还设置有循环冷却器502，通过循环冷却器502可以与环形输送仓501相互接触传导热量，二氧化碳气化会吸收大量热量，所以环形输送仓501和循环冷却器502温度可以降低，而循环冷却器502可以接入火电厂的冷却管路，一方面为火电厂的冷却设备提供冷却源，另一方面可以保持环形输送仓501温度恒定，避免其温度过低，同时装置通过承载储存架1作为承载结构，无需依靠特殊地形，便于在平原等没有高差的地区建设使用，并且在可以暂时储存发电厂排放的二氧化碳，根据需要进行灵活调节排放，更加环保，并且密封储存罐3嵌套可拆卸设置在单元承载筒201中，可以利用发电厂多余的电能将其产生的二氧化碳压缩储存在密封储存罐3中，而密封储存罐3既可以作为重力储能的配重结构，也可以直接由单元承载筒201中拆卸，以运输至碳封存机构进行封存，永久减少发电厂的二氧化碳排放量。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，可选的，环形承载架2的外侧设置有导向滑块203，环形承载架2通过导向滑块203和竖直导向槽101与承载储存架1滑动连接，导向滑块203的外侧设置有间隔滚轮204，导向滑块203与竖直导向槽101之间通过间隔滚轮204相互滑动连接，导向滑块203的中间设置有水平嵌合滑槽205，水平嵌合滑槽205的内侧嵌合滑动设置有减速摩擦块206，减速摩擦块206的后侧设置有气动伸缩杆207，装置需要发电时，环形承载架2沿承载储存架1自然下落，并在下落过程中通过中心螺套202和竖向驱动螺杆102驱动重力驱动发电机103转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，而环形承载架2通过导向滑块203和竖直导向槽101与承载储存架1滑动连接，便于在环形承载架2下落时为其提供导向和定位，避免其转动，并且导向滑块203与竖直导向槽101之间通过间隔滚轮204相互滑动连接，以便于降低接触摩擦力，减少能力损耗，同时环形承载架2的中间还设置有加速度传感器208，可以监测环形承载架2上下移动的速度，当环形承载架2下落速度过快，超过设定的预值后，便可以将数据汇总至装置设置连接主控系统，并控制气动伸缩杆207推动减速摩擦块206平移，以使减速摩擦块206与竖直导向槽101内侧相互接触，通过摩擦减少环形承载架2下落速度，避免其下落速度过快造成装置损坏，有利于提高装置运行时的安全性。
如图1、图3、图4、图5、图6、图7、图9和图11所示，可选的，单向阀接头301的中间设置有连通输送管302，密封储存罐3的内外两侧通过连通输送管302相互连通，连通输送管302的外端设置有连通端口303，连通输送管302的内端设置有锥形套筒304，锥形套筒304的内侧嵌合设置有锥形密封塞305，锥形密封塞305的后侧设置有密封弹簧306，锥形套筒304与锥形密封塞305之间尺寸相互配合，锥形套筒304通过锥形密封塞305保持封闭，连接接头401的中间设置有连接插管402，连接插管402的外侧嵌套设置有环形密封圈403，连接插管402的外端设置有输送开口404，输送开口404的中间突出设置有中心顶杆405，环形密封圈403与连通输送管302之间尺寸相互配合，连接插管402与连通输送管302相互嵌合连接时，中心顶杆405压动锥形密封塞305向内侧移动以开启锥形套筒304，装置通过环形承载架2在承载储存架1中带动其上的所有密封储存罐3同步上下移动，使其通过上下平移至承载储存架1上下两端设置的环形输送管4处，进而使其上的密封储存罐3通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以与环形输送管4相互连接，而单向阀接头301和连接接头401相互嵌套连接时，中心顶杆405可以压动锥形密封塞305向内侧移动以开启锥形套筒304，进而使单向阀接头301和连接接头401可以相互连通，而单向阀接头301和连接接头401相互分离时，锥形密封塞305受到密封弹簧306推动复位以重新封闭锥形套筒304，从而使单元承载筒201跟随环形承载架2上下移动的同时便可以同步进行单向阀接头301和连接接头401的连接和脱离，以便于使用密封储存罐3填充或释放二氧化碳进行储能或发电，有利于提高装置工作时的可靠性。
如图1、图3、图4、图5、图6、图7、图9、图10、图12和图13所示，可选的，密封储存罐3的中心处竖直设置有中心导热柱6，的中心导热柱6的内侧贯穿设置有中空导热套筒601，中空导热套筒601的上下两端均设置有连通开口602，中心导热柱6的外侧均匀环绕设置有多个导热翅片603，导热翅片603设置于密封储存罐3的内部，中空导热套筒601的内侧均匀环绕设置有多个嵌合导热槽604，承载储存架1的顶端设置有光热增压架7，光热增压架7的上方竖直设置有竖直光热柱701，竖直光热柱701的外侧均匀环绕设置有多个吸热翅片702，吸热翅片702的中间设置有吸热回流管704，竖直光热柱701的内侧设置有中心输送管703，中心输送管703的顶端与吸热回流管704的顶端相互连通，中心输送管703的底端设置有导热循环泵705，吸热回流管704的底部连接设置有环形导热分流管8，环形导热分流管8的内侧设置有环形导热集流管801，环形导热集流管801通过导热循环泵705与中心输送管703相互连接，吸热回流管704与吸热回流管704的底端相互连接，环形导热分流管8和环形导热集流管801的下方均设置有多个导热插杆802，导热插杆802与密封储存罐3一一对应设置，导热插杆802的竖直中心线与中空导热套筒601的竖直中心线位于同一直线上，导热插杆802的外侧面均匀环绕设置有多个嵌合导热片803，嵌合导热片803与嵌合导热槽604之间尺寸相互配合，导热插杆802嵌入中空导热套筒601内侧时，嵌合导热片803与嵌合导热槽604同步相互嵌合保持贴附接触，导热插杆802的中心处设置有中心输送层804，中心输送层804的外侧设置有环形输送层806，中心输送层804的底部设置有连通开孔805，中心输送层804的底部通过连通开孔805与环形输送层806的底部相互连通，中心输送层804的顶部与环形导热集流管801之间相互连接，环形输送层806的顶部与环形导热分流管8之间相互连接，中心输送管703和吸热回流管704内部填充设置有循环介质，装置通过密封储存罐3中对排放的二氧化碳进行储存，并作为重力储能配重结构，通过二氧化碳压缩机408和储存输送泵407将发电厂多余的电能转化为压缩二氧化碳的内能和密封储存罐3的重力势能，而在发电时，环形承载架2沿承载储存架1自然下落，并在下落过程中通过中心螺套202和竖向驱动螺杆102驱动重力驱动发电机103转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，并且当密封储存罐3下降至最低点，将重量势能完全释放后，还可以其中的压缩二氧化碳排放至环形输送仓501中，以通过二氧化碳气化产生的高压气流推动其中的冲击涡轮503转动，进而驱动压力驱动发电机504转动，以将储存的压缩二氧化碳的内能转化为电能进行使用，而装置的承载储存架1顶端还设置有光热增压架7，而光热增压架7上竖向设置有竖直光热柱701，并且竖直光热柱701的底部外侧环绕设置有光热反光板9，光热反光板9为半球型结构，通过光热反光板9便可以将阳光汇聚在竖直光热柱701上，从而竖直光热柱701上设置的吸热回流管704可以通过外侧的吸热翅片702吸收热量，并通过导热循环泵705和内部填充的循环介质将热量传递输送至环形导热分流管8，而当密封储存罐3储存二氧化碳置于承载储存架1上端时，装置设置的多个导热插杆802也同步一一对应嵌套置于密封储存罐3上设置的中空导热套筒601中，而导热插杆802内部的中心输送层804和环形输送层806分别通过环形导热集流管801和环形导热分流管8与竖直光热柱701中的中心输送管703和吸热回流管704相互连通，所以导热介质可以进一步通过环形导热分流管8均匀输送至导热插杆802的环形输送层806中，从而通过输送的循环介质可以加热导热插杆802，并通过相互嵌合接触的嵌合导热片803和嵌合导热槽604传递至中心导热柱6的中空导热套筒601，进而进一步传递至导热翅片603中，以通过导热翅片603加热密封储存罐3内部储存的二氧化碳，而二氧化碳温度增高后，其压力便会增大，整体储存的能力也会增大，从而当密封储存罐3下降至最低点，将其中的压缩二氧化碳排放至环形输送仓501中时，二氧化碳气化产生的高压气流也会更大，进而推动其中的冲击涡轮503转动速度也会增加，从而可以进一步提高发电量，使密封储存中储存的二氧化碳不仅作为重力储能的配重结构和气化产生气流冲击涡轮503转动的介质，同时也可以作为光热结构的储能和发电介质，有利于提高装置整体的功能性和使用灵活性。
如图1、图7、图9、图12、图13和图14所示，可选的，光热反光板9由多个扇形弧型反光板901构成，扇形弧型反光板901围绕竖直光热柱701的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置，扇形弧型反光板901为扇形弧型结构，扇形弧型反光板901的底端设置有连接转轴902，扇形弧型反光板901通过连接转轴902与光热增压架7转动连接，连接转轴902的轴端设置有调节电机903，密封储存罐3的中间还设置有压力传感器307和温度传感器308，装置通过光热增压架7上设置的聚光加热结构以加热密封储存罐3内部储存的二氧化碳，通过二氧化碳储存光热能力，并提高装置整体的储存能量，而光热反光板9通过聚光加热中心处设置的竖直光热柱701，而光热反光板9由多个扇形弧型反光板901构成，每个扇形弧型反光板901都可以单独进行转动，而扇形弧型反光板901翻转一百八十度后，便无法给竖直光热柱701提供聚光加热，从而可以通过调节翻转扇形弧型反光板901的数量以控制竖直光热柱701的加热量，进而可以根据密封储存罐3上设置的压力传感器307和温度传感器308检测的温度和压力，控制对其进行的加热量，避免密封储存罐3内部储存的二氧化碳加热过量产生压力大于密封储存罐3的结构极限，有利于提高装置使用时的安全性，同时所有扇形弧型反光板901翻转一百八十度后，便可以构成反向的弧形结构，为下方的设备提供遮蔽和防护。
使用时，首先将装置的相应管线进行连接，需要储存多余电力时，通过火电厂多余电机带动重力驱动发电机103驱动竖向驱动螺杆102转动，进而使竖向驱动螺杆102通过中心螺套202驱动环形承载架2沿竖直导向槽101向上移动，环形承载架2带动其上的所有密封储存罐3同步移动，环形承载架2移动至承载储存架1顶部时，其上的密封储存罐3通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以与承载储存架1顶部设置的环形输送管4相互连接，然后火力发电厂产出的二氧化碳在通过捕碳设备分离后便输送至装置的二氧化碳压缩机408，通过火电厂多余电机驱动二氧化碳压缩机408将输入的二氧化碳气体压缩为液体，并通过火电厂多余电机驱动储存输送泵407将液化二氧化碳泵入位于高处的环形输送管4，进而通过环形输送管4输送至密封储存罐3中，以对排放的二氧化碳进行储存，同时增加作为重力储能配重结构的密封储存罐3的重量，从而通过二氧化碳压缩机408和储存输送泵407将发电厂多余的电能转化为压缩二氧化碳的内能和密封储存罐3的重力势能，而密封储存罐3至于承载储存架1顶部时，多个导热插杆802也同步一一对应嵌套置于密封储存罐3上设置的中空导热套筒601中，而承载储存架1顶端半球型结构的光热反光板9便将阳光汇聚在中心处的竖直光热柱701上，竖直光热柱701上设置的吸热回流管704通过外侧的吸热翅片702吸收热量，并通过导热循环泵705和内部填充的循环介质将热量传递输送至环形导热分流管8，导热介质进一步通过环形导热分流管8均匀输送至导热插杆802的环形输送层806中，通过输送的循环介质加热导热插杆802，并通过相互嵌合接触的嵌合导热片803和嵌合导热槽604传递至中心导热柱6的中空导热套筒601，进而进一步传递至导热翅片603中，以通过导热翅片603加热密封储存罐3内部储存的二氧化碳，以通过二氧化碳储存一定量的光热能，而需要进行发电时，环形承载架2沿承载储存架1自然下落，并在下落过程中通过中心螺套202和竖向驱动螺杆102驱动重力驱动发电机103转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，而在环形承载架2下降至承载储存架1底部时，其上的密封储存罐3通过单向阀接头301和连接接头401相互嵌套插入以与承载储存架1底部设置的环形输送管4相互连接，从而密封储存罐3中储存的二氧化碳通过承载储存架1底部设置的环形输送管4输送至释放输送管5，并排放至环形输送仓501中，以通过二氧化碳气化产生的高压气流推动其中的冲击涡轮503转动，进而驱动压力驱动发电机504转动，以将储存的压缩二氧化碳的内能转化为电能进行使用，而气化后的二氧化碳由环形输送仓501另一侧的回收连接管505进行输送，以重新输送至二氧化碳压缩机408进行压缩或直接进行排放，从而完成发电过程。
一种火电厂碳排放收集储存发电方法，包括以下步骤；
L1密封储存罐3提升：通过重力驱动发电机103驱动竖向驱动螺杆102转动，而竖向驱动螺杆102通过中心螺套202驱动环形承载架2带动其上所有空置的密封储存罐3沿承载储存架1向上移动至承载储存架1的顶部；
L2二氧化碳增压：通过火电厂多余电力驱动二氧化碳压缩机408，将火电厂产生分离的二氧化碳收集并压缩为液体，将火电厂多余电力转化为二氧化碳内能进行储存；
L3二氧化碳储存：通过火电厂多余电力驱动与二氧化碳压缩机408连接的储存输送泵407，将经过二氧化碳压缩机408压缩的二氧化碳液体向上泵入置于承载储存架1的顶部的环形承载架2上的密封储存罐3中，以密封储存罐3通过储存二氧化碳液体，将火电厂多余电力转化为重力势能进行储存，同时以收集储存火电厂排放的二氧化碳；
L4释放重力势能转换电能：环形承载架2沿承载储存架1自然下落，在下落过程中环形承载架2通过中心螺套202和竖向驱动螺杆102驱动重力驱动发电机103转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用；
L5释放内能转换电能：环形承载架2沿承载储存架1下落至其底部时，完成重力势能的转换释放，密封储存罐3中储存的二氧化碳通过承载储存架1底部设置的环形输送管4输送至释放输送管5，并排放至环形输送仓501中，以通过二氧化碳气化产生的高压气流推动其中的冲击涡轮503转动，进而驱动压力驱动发电机504转动，以将储存的压缩二氧化碳的内能转化为电能进行使用。
本发明提供的一种火电厂碳排放收集储存发电装置，通过环形承载架2上环绕设置的多个密封储存罐3作为重力储能的配重结构，环形承载架2可以带动密封储存罐3竖向移动至承载储存架1的顶端，通过二氧化碳压缩机408可以将火电厂捕碳设备输送的二氧化碳压缩为液体，并通过储存输送泵407输送至处于高处的密封储存罐3中进行储存，从而可以将多余电能转化为重力势能进行储存，并且可以将发电厂排放的二氧化碳进行储存，以降低发电厂一定的碳排放，而在需要进行发电时，环形承载架2带动满载的密封储存罐3沿承载储存架1向下滑动，并在滑动时通过中心螺套202和竖向驱动螺杆102驱动重力驱动发电机103转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用，从而可以实现通过重力储存发电厂多余电能以进行调峰的同时，通过压缩排放的二氧化碳作为重力储能配重，便于更加充分利用重力储能的配重结构，并且通过承载储存架1作为承载结构，无需依靠特殊地形，便于在平原等没有高差的地区建设使用。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种火电厂碳排放收集储存发电装置，包括有承载储存架(1)，所述承载储存架(1)的内部嵌合滑动设置有环形承载架(2)，其特征在于，还包括：
竖向驱动螺杆(102)，竖向设置于所述承载储存架(1)的内侧中心处，所述承载储存架(1)的内侧竖向设置有竖直导向槽(101)，所述竖向驱动螺杆(102)的轴端设置有重力驱动发电机(103)，所述环形承载架(2)的中心处设置有中心螺套(202)，所述环形承载架(2)通过所述中心螺套(202)与所述竖向驱动螺杆(102)相互连接；
单元承载筒(201)，设置于所述环形承载架(2)的内侧，所述单元承载筒(201)围绕所述环形承载架(2)的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个；
密封储存罐(3)，可拆卸嵌合设置于所述单元承载筒(201)的内侧，所述密封储存罐(3)的上下两端均设置有单向阀接头(301)；
环形输送管(4)，环绕设置于所述承载储存架(1)的上下两端，所述环形输送管(4)的内侧均匀设置有多个连接接头(401)，所述连接接头(401)均朝向所述密封储存罐(3)一侧设置，所述连接接头(401)与所述密封储存罐(3)一一对应设置，所述密封储存罐(3)与所述环形输送管(4)之间通过所述单向阀接头(301)和所述连接接头(401)相互嵌套插入以连接；
储存输送管(406)，设置于所述承载储存架(1)的上端设置的环形输送管(4)中间，所述储存输送管(406)的内端通过所述环形输送管(4)与其上设置的所有连接接头(401)相互连接，所述储存输送管(406)的外端连接设置有储存输送泵(407)，所述储存输送泵(407)的外侧连接设置有二氧化碳压缩机(408)；
释放输送管(5)，设置于所述承载储存架(1)的下端设置的环形输送管(4)中间，所述释放输送管(5)的内端通过所述环形输送管(4)与其上设置的所有连接接头(401)相互连接，所述释放输送管(5)得外端连接设置有环形输送仓(501)，所述环形输送仓(501)的内侧转动设置有冲击涡轮(503)，所述冲击涡轮(503)的轴端设置有压力驱动发电机(504)，所述环形输送仓(501)的外侧设置有回收连接管(505)。
2.根据权利要求1所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述环形承载架(2)的外侧设置有导向滑块(203)，所述环形承载架(2)通过所述导向滑块(203)和所述竖直导向槽(101)与所述承载储存架(1)滑动连接，所述导向滑块(203)的外侧设置有间隔滚轮(204)，所述导向滑块(203)与所述竖直导向槽(101)之间通过所述间隔滚轮(204)相互滑动连接，所述导向滑块(203)的中间设置有水平嵌合滑槽(205)，所述水平嵌合滑槽(205)的内侧嵌合滑动设置有减速摩擦块(206)，所述减速摩擦块(206)的后侧设置有气动伸缩杆(207)，所述环形承载架(2)的中间还设置有加速度传感器(208)。
3.根据权利要求1所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述单向阀接头(301)的中间设置有连通输送管(302)，所述密封储存罐(3)的内外两侧通过所述连通输送管(302)相互连通，所述连通输送管(302)的外端设置有连通端口(303)，所述连通输送管(302)的内端设置有锥形套筒(304)，所述锥形套筒(304)的内侧嵌合设置有锥形密封塞(305)，所述锥形密封塞(305)的后侧设置有密封弹簧(306)，所述锥形套筒(304)与所述锥形密封塞(305)之间尺寸相互配合，所述锥形套筒(304)通过所述锥形密封塞(305)保持封闭。
4.根据权利要求3所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述连接接头(401)的中间设置有连接插管(402)，所述连接插管(402)的外侧嵌套设置有环形密封圈(403)，所述连接插管(402)的外端设置有输送开口(404)，所述输送开口(404)的中间突出设置有中心顶杆(405)，所述环形密封圈(403)与所述连通输送管(302)之间尺寸相互配合，所述连接插管(402)与所述连通输送管(302)相互嵌合连接时，所述中心顶杆(405)压动所述锥形密封塞(305)向内侧移动以开启锥形套筒(304)。
5.根据权利要求1所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述密封储存罐(3)的中心处竖直设置有中心导热柱(6)，所述的中心导热柱(6)的内侧贯穿设置有中空导热套筒(601)，所述中空导热套筒(601)的上下两端均设置有连通开口(602)，所述中心导热柱(6)的外侧均匀环绕设置有多个导热翅片(603)，所述导热翅片(603)设置于所述密封储存罐(3)的内部，所述中空导热套筒(601)的内侧均匀环绕设置有多个嵌合导热槽(604)。
6.根据权利要求5所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述承载储存架(1)的顶端设置有光热增压架(7)，所述光热增压架(7)的上方竖直设置有竖直光热柱(701)，所述竖直光热柱(701)的外侧均匀环绕设置有多个吸热翅片(702)，所述吸热翅片(702)的中间设置有吸热回流管(704)，所述竖直光热柱(701)的内侧设置有中心输送管(703)，所述中心输送管(703)的顶端与所述吸热回流管(704)的顶端相互连通，所述中心输送管(703)的底端设置有导热循环泵(705)，所述吸热回流管(704)的底部连接设置有环形导热分流管(8)，所述环形导热分流管(8)的内侧设置有环形导热集流管(801)，所述环形导热集流管(801)通过所述导热循环泵(705)与所述中心输送管(703)相互连接，所述吸热回流管(704)与所述吸热回流管(704)的底端相互连接，所述中心输送管(703)和所述吸热回流管(704)内部填充设置有循环介质。
7.根据权利要求6所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述环形导热分流管(8)和所述环形导热集流管(801)的下方均设置有多个导热插杆(802)，所述导热插杆(802)与所述密封储存罐(3)一一对应设置，所述导热插杆(802)的竖直中心线与所述中空导热套筒(601)的竖直中心线位于同一直线上，所述导热插杆(802)的外侧面均匀环绕设置有多个嵌合导热片(803)，所述嵌合导热片(803)与所述嵌合导热槽(604)之间尺寸相互配合，所述导热插杆(802)嵌入所述中空导热套筒(601)内侧时，所述嵌合导热片(803)与所述嵌合导热槽(604)同步相互嵌合保持贴附接触。
8.根据权利要求7所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述导热插杆(802)的中心处设置有中心输送层(804)，所述中心输送层(804)的外侧设置有环形输送层(806)，所述中心输送层(804)的底部设置有连通开孔(805)，所述中心输送层(804)的底部通过所述连通开孔(805)与所述环形输送层(806)的底部相互连通，所述中心输送层(804)的顶部与所述环形导热集流管(801)之间相互连接，所述环形输送层(806)的顶部与所述环形导热分流管(8)之间相互连接。
9.根据权利要求6所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，所述竖直光热柱(701)的底部外侧环绕设置有光热反光板(9)，所述光热反光板(9)为半球型结构，所述光热反光板(9)由多个扇形弧型反光板(901)构成，所述扇形弧型反光板(901)围绕所述竖直光热柱(701)的竖直中心线外侧呈圆周状均匀环绕设置，所述扇形弧型反光板(901)为扇形弧型结构，所述扇形弧型反光板(901)的底端设置有连接转轴(902)，所述扇形弧型反光板(901)通过所述连接转轴(902)与所述光热增压架(7)转动连接，所述连接转轴(902)的轴端设置有调节电机(903)，所述密封储存罐(3)的中间还设置有压力传感器(307)和温度传感器(308)。
10.一种火电厂碳排放收集储存发电方法，采用权利要求1至9任意一权利要求所述的火电厂碳排放收集储存发电装置，其特征在于，包括如下步骤：
L1密封储存罐(3)提升：通过重力驱动发电机(103)驱动竖向驱动螺杆(102)转动，而竖向驱动螺杆(102)通过中心螺套(202)驱动环形承载架(2)带动其上所有空置的密封储存罐(3)沿承载储存架(1)向上移动至承载储存架(1)的顶部；
L2二氧化碳增压：通过火电厂多余电力驱动二氧化碳压缩机(408)，将火电厂产生分离的二氧化碳收集并压缩为液体，将火电厂多余电力转化为二氧化碳内能进行储存；
L3二氧化碳储存：通过火电厂多余电力驱动与二氧化碳压缩机(408)连接的储存输送泵(407)，将经过二氧化碳压缩机(408)压缩的二氧化碳液体向上泵入置于承载储存架(1)的顶部的环形承载架(2)上的密封储存罐(3)中，以密封储存罐(3)通过储存二氧化碳液体，将火电厂多余电力转化为重力势能进行储存，同时以收集储存火电厂排放的二氧化碳；
L4释放重力势能转换电能：环形承载架(2)沿承载储存架(1)自然下落，在下落过程中环形承载架(2)通过中心螺套(202)和竖向驱动螺杆(102)驱动重力驱动发电机(103)转动发电，以将储存的重力势能转化为电能进行使用；
L5释放内能转换电能：环形承载架(2)沿承载储存架(1)下落至其底部时，完成重力势能的转换释放，密封储存罐(3)中储存的二氧化碳通过承载储存架(1)底部设置的环形输送管(4)输送至释放输送管(5)，并排放至环形输送仓(501)中，以通过二氧化碳气化产生的高压气流推动其中的冲击涡轮(503)转动，进而驱动压力驱动发电机(504)转动，以将储存的压缩二氧化碳的内能转化为电能进行使用。
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