CN115863851B - 一种基于锌升华和氧化的储能装置及其控制方法 - Google Patents
一种基于锌升华和氧化的储能装置及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种基于锌升华和氧化的储能装置及其控制方法，方法包括：在锌料投入所述蓄热腔，以及所述投料口和所述气体出口关闭后，侦测当前时段是否处于低谷电时段；在处于低谷电时段时，启动所述电加热系统以使所述蓄热腔内温度达到锌升华温度以上；在低谷电时段结束时，关闭所述电加热系统，控制所述气体出口开启，并控制所述氧化反应器的氧气入口开启。本发明提出的技术方案旨在解决现有的储能技术中单位体积的蓄热载体吸收的热量较少的问题。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种基于锌升华和氧化的储能装置及其控制方法。
背景技术
随着中国工业现代化的飞速发展，工业用电负荷飞速增长；另一方面，随着人民生活水平的提升，商业和居民用电负荷也日益提升。然而，不管是工业用电，还是商业或居民用电，夜间的用电负荷明显低于日间用电负荷。日渐拉大的峰谷用电负荷差加剧了电力需求不平衡，从而对电网的稳定运行和电力的稳定供应造成了更为严重的冲击；因低谷电价格较低，如何充分利用低谷电，将低谷电能进行储存及有效利用，从而实现电网的削峰填谷，是当下亟待解决的问题。
在夜间的低谷电时段将电能转化为热能进行能量储存，是一种新型的储能方式。在这种储能方式中，白天通过换热的方式将存储的热能交换出来进行利用，从而提高低谷电利用率。
另一方面，由于电网的发展速度和可再生能源发电量的发展速度还不能很好的匹配，当供大于需的时候，会有些相当一部分弃电的产生。据统计，2018年我国弃水、弃风、弃光电量合计超1000亿度，近年来弃电形式有明显缓解，但弃电总量仍然超过500亿度。因此，如何将弃电储存起来，为高峰时候提供能量，除了进一步发展国家电网技术，采用更高效的储能方式也是一种解决途径。
现有技术中，常采用水作为蓄热载体，在低谷电蓄能时通过电阻丝加热水形成水蒸气来进行储能，这种储能方式的弊端是单位体积的蓄热载体吸收的热量较少。采用熔融盐作为蓄热载体，能在一定程度上提高单位体积的蓄热量，但是熔融盐易堵塞易腐蚀。因此，亟需要提出一种高效绿色的储能装置及其控制方法以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于锌升华和氧化的储能装置及其控制方法，旨在解决现有的储能技术中单位体积的蓄热载体吸收的热量较少的问题。
为实现上述目的，本发明提出的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法中，储能装置包括外壁设置绝热层的蓄热炉；
所述蓄热炉内部形成蓄热腔，蓄热腔中设置有电加热系统，所述蓄热炉还设置有投料口和气体出口，所述投料口用于向所述蓄热腔中加入锌料，所述气体出口用于排出锌蒸气；
所述气体出口通过锌蒸气管道连通至氧化反应器，所述氧化反应器设置有氧气入口，所述氧化反应器外层环绕有第一蓄水腔，所述第一蓄水腔用于与用户管网连通，所述第一蓄水腔用于通过水吸收所述氧化反应器中的反应热生成水蒸气，并向所述用户管网提供水蒸气；第一蓄水腔连接有汽包；
所述控制方法包括：
在锌料投入所述蓄热腔，以及所述投料口和所述气体出口关闭后，侦测当前时段是否处于低谷电时段；
在处于低谷电时段时，启动所述电加热系统以使所述蓄热腔内温度达到锌升华温度以上；
在低谷电时段结束时，关闭所述电加热系统，控制所述气体出口开启，并控制所述氧化反应器的氧气入口开启。
优选地，所述氧化反应器与旋风分离器连通，所述旋风分离器与用于收集氧化锌的氧化锌储罐连通。
优选地，所述气体出口还通过锌蒸气管道连通至第一蒸发室，所述第一蒸发室外层环绕有第二蓄水腔，所述第二蓄水腔用于与用户管网连通，所述第二蓄水腔用于通过水与所述锌蒸气换热生成水蒸气，并向所述用户管网提供水蒸气；第二蓄水腔连接有汽包；所述锌蒸气管道包括主管、第一支管和第二支管，所述主管的一端与所述气体出口连通，所述主管的另一端连通第一分流阀的进口，所述第一分流阀的第一出口与所述第一支管的一端连通，所述第一支管的另一端连通所述氧化反应器；所述第一分流阀的第二出口与所述第二支管的一端连通，所述第二支管的另一端连通所述第一蒸发室；控制端与用户管网以及所述第一分流阀信号连接；
所述控制方法，还包括：
每当低谷电时段结束后，控制端控制所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管保持预设初始开度；
控制端每隔预设周期获取用户管网的水蒸气流量随时间的变化关系，并获取上一周期用户管网的水蒸气消耗总量；其中，相邻的两个低谷电时段划分为多个预设周期；
控制端根据用户管网的水蒸气消耗总量，调节所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管的开度。
优选地，所述旋风分离器中排出的气体通入与第二蒸发室，所述第二蒸发室外层环绕有第三蓄水腔，所述第三蓄水腔用于与进入第三蓄水腔的水进行换热以进行热回收，或用于与用户管网连通以向所述用户管网提供水蒸气；所述旋风分离器的气体排出口设置温度检测器；
所述控制方法，还包括：
获取所述温度检测器检测的温度值；
根据所述温度值，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门的开闭。
优选地，所述储能装置还设置有第二分流阀，所述第三蓄水腔的出水口与所述第二分流阀的入口连通，所述第二分流阀的第一出口与所述第一蓄水腔连通，所述第二分流阀的第二出口与所述第二蓄水腔连通；
所述根据所述温度值，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门的开闭的步骤，包括：
当所述温度值达到设定值时，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门开启；
当所述温度值低于设定值时，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门关闭，并控制所述第二分流阀开启；
所述控制方法，还包括：
计算低谷电时段结束后，所述第一蓄水腔的第一水蒸气产量和所述第二蓄水腔的第二水蒸气产量；
计算所述第一水蒸气产量与所述第二水蒸气产量之和，并确定所述产量之和与所述用户管网的需求总量的产量比值；
计算低谷电时段结束后的时长与相邻两个低谷电时段之间的时长的时长比值；
将所述产量比值与所述时长比值进行比较，以制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔的开度。
优选地，制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔的开度参照如下方式进行：
；
；
；
其中，B1为产量比值；B2为时长比值；V1为低谷电时段结束后，所述第一蓄水腔的第一水蒸气产量；V2为低谷电时段结束后，所述第二蓄水腔的第二水蒸气产量；V总为用户管网的需求总量；Td为低谷电时段结束后的时长，T总为相邻两个低谷电时段之间的时长；P为B1与B2的比值；
当P∈[0.8,1.2]，表明当前水蒸气产量合适，根据V1与V2的比值制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔的开度；
若P＜0.8，表明当前水蒸气产量不足，控制所述第二分流阀向所述第一蓄水腔的开度大于向所述第二蓄水腔的开度；
若P＞1.2，表明当前水蒸气产量超过需求，控制所述第二分流阀向所述第一蓄水腔的开度小于向所述第二蓄水腔的开度。
优选地，所述控制方法还包括：
将炭和氧化锌投入所述蓄热腔后，关闭所述投料口和所述气体出口，在下一低谷电时段，启动所述电加热系统以将所述蓄热腔内温度达到设定的氧化锌还原反应温度，其中，所述氧化锌包括所述氧化锌储罐中收集的氧化锌；
将还原产物一氧化碳和锌蒸气从所述气体出口排出至所述氧化反应器和/或第一蒸发室，以制备水蒸气。
优选地，在所述蓄热腔外部设置有能够蓄水的蓄水夹层；所述蓄热腔设置有压力计与温度表，所述气体出口还连通至换热空间，所述换热空间的外层环绕设置有蓄水空间，所述蓄水夹层通过管路与所述蓄水空间连通；所述蓄水空间用于与水蒸气储罐连通；
所述将还原产物一氧化碳和锌蒸气从所述气体出口排出至所述氧化反应器和/或第一蒸发室，以制备水蒸气的步骤，包括：
侦测所述蓄热腔内压力；
每当所述蓄热腔内压力达到设定上限值时，暂停所述电加热系统，并向所述蓄水夹层内供水；
侦测所述蓄水夹层内供水后，所述蓄热腔内的温度变化和压力变化；
当所述蓄热腔内的温度降低至所述锌升华温度以下，且所述蓄热腔内的压力下降至连续设定时长压力不变时，开启所述气体出口和所述蓄水夹层的流出口；
当所述气体出口开启后，所述蓄热腔内的压力降低并保持连续设定时长不变时，关闭所述气体出口，并开启所述电加热系统，以使所述蓄热腔内温度达到设定的氧化锌还原反应温度，以使所述蓄热腔内压力上升；
根据所述电加热系统的暂停次数，将所述设定上限值按照第一设定梯度增大；其中，所述设定上限值不超过所述蓄热腔的压力阈值。
优选地，所述当所述蓄热腔内的温度降低至所述锌升华温度以下，且所述蓄热腔内的压力下降至连续设定时长压力不变时，开启所述气体出口和所述蓄水夹层的流出口的步骤之后，还包括：
侦测所述换热空间内的温度；
当所述换热空间内的温度低于设定温度时，将所述换热空间内的所述气体排出至燃烧室。
为实现上述目的，本发明还提出一种基于锌升华和氧化的储能装置，应用如上述任一项所述的控制方法；储能装置包括外壁设置绝热层的蓄热炉；
所述蓄热炉内部形成蓄热腔，蓄热腔中设置有电加热系统，所述蓄热炉还设置有投料口和气体出口，所述投料口用于向所述蓄热腔中加入锌料，所述气体出口用于排出锌蒸气；
所述气体出口通过锌蒸气管道连通至氧化反应器，所述氧化反应器设置有氧气入口，所述氧化反应器外层环绕有第一蓄水腔，所述第一蓄水腔用于与用户管网连通，所述第一蓄水腔用于通过水吸收所述氧化反应器中的反应热生成水蒸气，并向所述用户管网提供水蒸气；第一蓄水腔连接有汽包。
本发明的技术方案中，在锌料投入所述蓄热腔，以及所述投料口和所述气体出口关闭后，侦测当前时段是否处于低谷电时段；在低谷电时段时，通过电加热系统将蓄热炉内升温至锌升华温度907℃以上，使锌料在蓄热炉中升华成锌蒸气，升华过程中锌料吸热，以将低谷电时段的低价的电能转化为锌蒸气中的热能。在低谷电时段结束时，关闭所述电加热系统，控制所述气体出口开启，并控制所述氧化反应器的氧气入口开启，将高温的锌蒸气通过气体出口传输至氧化反应器，使锌蒸气与氧气在氧化反应器中反应生成氧化锌。生成氧化锌的过程为放热过程，从而，放出的热量以及未反应的锌蒸气本身的热量可以传递给第一蓄水腔中的水，使水转化为高温的水蒸气向用户管网输送。在低谷电阶段的电能转化为热能过程中，同等体积的锌和水比较，锌升华吸收的热量和氧化放出的热量是水汽化吸收热量的二十多倍（每千克锌的升华热为2003.36kJ，每千克锌的氧化热为5355kJ，水汽化热为2260kJ/kg，锌的密度是水的约7.14倍）。因此，本技术方案中的锌升华的储能方式有利于避免现有的储能技术中单位体积的蓄热载体吸收的热量较少的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法一实施例的流程图；
图2为本发明基于锌升华和氧化的储能装置一实施例中的结构示意图。
附图标号说明：
1-水源；2-第一泵设备；3-蓄热炉；31-投料口；32-气体出口；33-蓄热炉出口；4-电阻加热丝；5-锌料；6-第一蒸发室；61-第二蓄水腔入口；62-第二出水口；63-水蒸气出口；64-气体入口；65-第二蓄水腔；66-锌出口；7-用户管网；8-水蒸气储罐；9-旋风分离器；10-氧化锌储罐；11-氧化反应器；111-氧气入口；112-第一蓄水腔；113-第一出水口；12-第二泵设备。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，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作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。
请参阅图1和图2，为实现上述目的，本发明提出的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第一实施例中，储能装置包括外壁设置绝热层的蓄热炉3；
所述蓄热炉3内部形成蓄热腔，蓄热腔中设置有电加热系统，所述蓄热炉3还设置有投料口31和气体出口32，所述投料口31用于向所述蓄热腔中加入锌料，所述气体出口32用于排出锌蒸气；
所述气体出口32通过锌蒸气管道连通至氧化反应器11，所述氧化反应器11设置有氧气入口111，所述氧化反应器11外层环绕有第一蓄水腔112，所述第一蓄水腔112用于与用户管网7连通，所述第一蓄水腔112用于通过水吸收所述氧化反应器11中的反应热生成水蒸气，并向所述用户管网7提供水蒸气；第一蓄水腔112连接有汽包（图未示）。
所述控制方法包括：
步骤S10，在锌料投入所述蓄热腔，以及所述投料口31和所述气体出口32关闭后，侦测当前时段是否处于低谷电时段；
步骤S20，在处于低谷电时段时，启动所述电加热系统以使所述蓄热腔内温度达到锌升华温度以上；
步骤S30，在低谷电时段结束时，关闭所述电加热系统，控制所述气体出口32开启，并控制所述氧化反应器11的氧气入口111开启。
本发明的技术方案中，在锌料投入所述蓄热腔，以及所述投料口31和所述气体出口32关闭后，侦测当前时段是否处于低谷电时段；在低谷电时段时，通过电加热系统将蓄热炉3内升温至锌升华温度907℃以上，使锌料5在蓄热炉3中升华成锌蒸气，升华过程中锌料5吸热，以将低谷电时段的低价的电能转化为锌蒸气中的热能。在低谷电时段结束时，关闭所述电加热系统，控制所述气体出口32开启，并控制所述氧化反应器11的氧气入口111开启，将高温的锌蒸气通过气体出口32传输至氧化反应器11，使锌蒸气与氧气在氧化反应器11中反应生成氧化锌。生成氧化锌的过程为放热过程，从而，放出的热量以及未反应的锌蒸气本身的热量可以传递给第一蓄水腔112中的水，使水转化为高温的水蒸气向用户管网7输送。在低谷电阶段的电能转化为热能过程中，同等体积的锌和水比较，锌升华吸收的热量和氧化放出的热量是水汽化吸收热量的二十多倍（每千克锌的升华热为2003.36kJ，每千克锌的氧化热为5355kJ，水汽化热为2260kJ/kg，锌的密度是水的约7.14倍）。因此，本技术方案中的锌升华的储能方式有利于避免现有的储能技术中单位体积的蓄热载体吸收的热量较少的问题。
具体的，氧化反应器11中的化学反应式为：2Zn + O2= 2ZnO。其中Zn为锌蒸气，氧化反应产物为氧化锌晶体。
以现有技术中1千克水汽化从20℃加热到100℃共升温80℃为例，该汽化过程中吸收的热量为2596kJ（水的气化潜热和比热总和，水汽化热为2260kJ/kg，1kg水从20℃水加热至100℃蒸汽吸热量约为80*4.2+2260=2596kJ），而1千克锌料升华吸收的热量为2003.36kJ，因此，同等质量锌升华吸收的热量是水汽化吸收热量的0.77倍（约2003.36/2596=0.77倍），但由于其密度差高于7倍，锌所占体积大大减少。而除了水汽化吸热的储能方式之外，氧化镁蓄热砖蓄热也是一种常用的储能方式，1千克氧化镁蓄热砖通过电阻丝加热到750℃吸收的热量为1095kJ，同等质量锌升华吸收的热量是氧化镁蓄热砖吸收热量的1.8倍。
上述电加热系统可以具体为若干电阻加热丝4。汽包可以具体为储存水蒸气的卧式罐，用来做水和水蒸气之间的一个调节缓冲装置，在蒸汽量大的时候用于缓冲。
此外，在氧化反应器11中锌蒸气与氧气反应生成氧化锌的过程为放热过程，可以使储能系统得到更多的热量，以在正常用电时段提供更多的水蒸气。
进一步的，所述蓄热炉3与所述氧化反应器11之间还可以设置锌蒸气储罐。
优选地，所述氧化反应器11与旋风分离器9连通，所述旋风分离器9与用于收集氧化锌的氧化锌储罐10连通。具体的，通过旋风分离器9可以将氧化反应后得到的氧化锌粉尘收集至氧化锌储罐10。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第一实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第二实施例中，所述气体出口32还通过锌蒸气管道连通至第一蒸发室6，所述第一蒸发室6外层环绕有第二蓄水腔65，所述第二蓄水腔65用于与用户管网7连通，所述第二蓄水腔65用于通过水与所述锌蒸气换热生成水蒸气，并向所述用户管网7提供水蒸气；第二蓄水腔65连接有汽包。所述锌蒸气管道包括主管、第一支管和第二支管，所述主管的一端与所述气体出口32连通，所述主管的另一端连通第一分流阀的进口，所述第一分流阀的第一出口与所述第一支管的一端连通，所述第一支管的另一端连通所述氧化反应器11；所述第一分流阀的第二出口与所述第二支管的一端连通，所述第二支管的另一端连通所述第一蒸发室6；控制端与用户管网7以及所述第一分流阀信号连接；
所述控制方法，还包括：
步骤S40，每当低谷电时段结束后，控制端控制所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管保持预设初始开度；
步骤S50，控制端每隔预设周期获取用户管网7的水蒸气流量随时间的变化关系，并获取上一周期用户管网7的水蒸气消耗总量；其中，相邻的两个低谷电时段划分为多个预设周期；
步骤S60，控制端根据用户管网7的水蒸气消耗总量，调节所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管的开度。
本实施例用于提供另一种在正常用电时段的制备水蒸气的方式：将高温的锌蒸气通过气体出口32传输至第一蒸发室6，锌蒸气在第一蒸发室6内将热量传递给第二蓄水腔65中的水，使水转化为高温的水蒸气向用户管网7输送，或存储在水蒸气储罐8中，从而使第一蒸发室6内的锌蒸气逐渐冷却形成液态锌或者固态锌。具体的，第一分流阀用于等比例调节第一支管和第二支管的流量，或者按照设定的比例调节第一支管和第二支管的流量，以使流入氧化反应器11和第一蒸发室6的锌蒸气流量得到控制。
第二蓄水腔65设置有第二蓄水腔入口61（用于将水源1输出的水输入第二蓄水腔65）、第二出水口62（用于将出水排出至水源1）、水蒸气出口63（用于排出第二蓄水腔65中的水蒸气）和气体入口64（用于向第一蒸发室6内进气）；第一蓄水腔112设置有第一出水口113。
每千克锌的升华热为2003.36kJ，每千克锌的氧化热为5355kJ，以现有技术中1千克水汽化从20℃加热到100℃共升温80℃为例，该汽化过程中吸收的热量为2596kJ。
不考虑其他热损失，每千克锌料升华后，吸收的升华热能够使0.77kg水从20℃升温至100℃；每千克锌料升华后，与氧气反应制得氧化锌，升华热与氧化热的热量之和，能够使2.83kg水从20℃升温至100℃。
步骤S40中，第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管保持预设初始开度可以具体采用如下方式确定：获取用户管网7对水蒸气的需求量；根据所述水蒸气的需求量、锌蒸汽冷凝的放热数据以及锌的氧化热数据，计算所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管的开度，根据计算结果确定预设初始开度。
步骤S60可以具体包括：若上一周期用户管网7可以将生成的水蒸气消耗完毕，则控制端控制第一分流阀向第一支管的开度调大，向第二支管的开度调小，使进入氧化反应器11的锌蒸气量增大，以得到更多氧化热，使得水蒸气的产量提高；若上一周期用户管网7未能将生成的水蒸气消耗完毕，则控制端控制第一分流阀向第二支管的开度调大，向第一支管的开度调小，使进入氧化反应器11的锌蒸气量降低，以减少氧化热，使得水蒸气的产量降低。具体的，可以将两个相邻的低谷电时段之间的用电时期划分为多个预设周期。
从而通过这种动态的调整，能够使每一个用电高峰时段都能控制第一分流阀向第一支管和第二支管的开度进行适应性调整，以最大化的匹配用户管网7对水蒸气的需求量。
进一步的，每一周期向所述控制端反馈水蒸气储罐8中的水蒸气储量，当某一周期能保证生成的水蒸气未消耗完毕，且水蒸气剩余量低于设定量时，则记录该周期对应的时段，以及第一分流阀开度，并将该第一分流阀开度与该周期对应的时段存储至所述控制端，以作为该时段的默认第一分流阀开度数据。从而，在储能装置投入使用一段时间后，若接入的用户管网7不变，且投入的锌料不变，每个时段第一分流阀开度都形成了默认数据，对应采用该时段的默认第一分流阀开度数据控制所述第一分流阀的开度即可满足用户管网7的水蒸气使用需求。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第二实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第三实施例中，所述旋风分离器9中排出的气体通入与第二蒸发室（图未示），所述第二蒸发室外层环绕有第三蓄水腔（图未示），所述第三蓄水腔用于与进入第三蓄水腔的水进行换热以进行热回收，或用于与用户管网7连通以向所述用户管网7提供水蒸气；所述旋风分离器9的气体排出口设置温度检测器；
所述控制方法，还包括：
步骤S70，获取所述温度检测器检测的温度值；
步骤S80，根据所述温度值，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网7之间的控制阀门的开闭。
第三蓄水腔也可以设置有汽包。
氧化反应器11中每千克锌的氧化热为5355kJ，因此，与水换热之后，从氧化反应器11中排入旋风分离器9中的气体还具有较高温度，在旋风分离器9出口还可以设置温度检测器，当旋风分离器9中排出的气体温度达到设定值时，可以继续将排出的气体通入第二蒸发室与水换热制备水蒸气，并控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网7之间的控制阀门开启，以使制备的水蒸气输送至用户管网7。当旋风分离器9中排出的气体温度未达到设定值时，可以继续将排出的气体通入第二蒸发室与水换热，并控制所述第三蓄水腔的出水口与所述用户管网7之间的控制阀门关闭，而将第三蓄水腔中换热后的水传送回水源1、第一蓄水腔112和第二蓄水腔65中的任一者。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第三实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第四实施例中，所述储能装置还设置有第二分流阀，所述第三蓄水腔的出水口与所述第二分流阀的入口连通，所述第二分流阀的第一出口与所述第一蓄水腔112连通，所述第二分流阀的第二出口与所述第二蓄水腔65连通；
所述步骤S80，包括：
步骤S81，当所述温度值达到设定值时，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网7之间的控制阀门开启；其中，设定值与第三蓄水腔中的蓄水体积相关。
步骤S82，当所述温度值低于设定值时，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网7之间的控制阀门关闭，并控制所述第二分流阀开启；
所述控制方法，还包括：
步骤S90，计算低谷电时段结束后，所述第一蓄水腔112的第一水蒸气产量和所述第二蓄水腔65的第二水蒸气产量；
步骤S100，计算所述第一水蒸气产量与所述第二水蒸气产量之和，并确定所述产量之和与所述用户管网7的需求总量的产量比值；
步骤S110，计算低谷电时段结束后的时长与相邻两个低谷电时段之间的时长的时长比值；
步骤S120，将所述产量比值与所述时长比值进行比较，以制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔112和所述第二蓄水腔65的开度。
具体的，制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔112和所述第二蓄水腔65的开度参照如下方式进行：
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；
；
其中，B1为产量比值；B2为时长比值；V1为低谷电时段结束后，所述第一蓄水腔112的第一水蒸气产量；V2为低谷电时段结束后，所述第二蓄水腔65的第二水蒸气产量；V总为用户管网7的需求总量；Td为低谷电时段结束后的时长，T总为相邻两个低谷电时段之间的时长；P为B1与B2的比值；
当P∈[0.8,1.2]，表明当前水蒸气产量合适，根据V1与V2的比值制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔112和所述第二蓄水腔65的开度；也就是使第三蓄水腔流向第一蓄水腔112和第二蓄水腔65的流量比值能满足第一水蒸气产量和第二水蒸气产量的比值即可。
若P＜0.8，表明当前水蒸气产量不足，控制所述第二分流阀向所述第一蓄水腔112的开度大于向所述第二蓄水腔65的开度；同时，要控制第一分流阀向第一支管的开度调节至大于向第二支管的开度。以使锌蒸气进入氧化反应器11的量提高，且水向第一蓄水腔112的供应量提高，以提高储能装置的水蒸气提供速率。
若P＞1.2，表明当前水蒸气产量超过需求，控制所述第二分流阀向所述第一蓄水腔112的开度小于向所述第二蓄水腔65的开度。同时，要控制第一分流阀向第一支管的开度调节至小于向第二支管的开度。以使锌蒸气进入氧化反应器11的量降低，且水向第一蓄水腔112的供应量降低，以降低储能装置的水蒸气提供速率。当然，P＞1.2时，也可以不调节第一分流阀的开度，以使过量的水蒸气存储在水蒸气储罐8中留待后续使用。
进一步的，第一蓄水腔112、所述第二蓄水腔65和所述第三蓄水腔分别设置有进水口，所述进水口通过进水管连接至水源1，所述进水管设置有第一泵设备2；所述第一蓄水腔112设置有第一液位计，所述第二蓄水腔65设置有第二液位计，所述第三蓄水腔设置有第三液位计；
所述控制方法，还包括：
在所述气体出口32开启时，获取所述第一液位计、所述第二液位计和所述第三液位计的读数，以得到液位数据；
控制所述第一泵设备2向液位数据随时间连续变化，且当前液位低于预设液位的蓄水腔注水。
作为另一扩展，所述控制方法，还包括：
获取所述用户管网7的水蒸气消纳量随时间的变化规律；
根据所述变化规律，计算得到所述蓄热腔中投入的锌料重量，所述第一蓄水腔112、所述第二蓄水腔65和所述第三蓄水腔分别对应的注水量。
其中，进水口可以分别设置在第一蓄水腔112、所述第二蓄水腔65和所述第三蓄水腔的顶部。
进一步的，所述第一蓄水腔112、所述第二蓄水腔65和所述第三蓄水腔中的至少一者通过管路连通至水蒸气储罐8。水蒸气储罐8用于储存用户管网7暂时无法消耗的水蒸气，各蓄水腔与水蒸气储罐8之间的管路上可以分别设置阀门。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第四实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第五实施例中，
步骤S130，将炭和氧化锌投入所述蓄热腔后，关闭所述投料口31和所述气体出口32，在下一低谷电时段，启动所述电加热系统以将所述蓄热腔内温度达到设定的氧化锌还原反应温度，其中，所述氧化锌包括所述氧化锌储罐10中收集的氧化锌；例如，投入蓄热腔的一部分氧化锌来源于氧化锌储罐10中收集的氧化锌，另一部分氧化锌为其他来源。所述蓄热炉3的所述投料口31还用于投入炭和所述氧化锌，所述气体出口32还用于排出氧化锌和炭反应得到的气体。在该扩展方案中，将氧化反应器11中反应得到的氧化锌投入蓄热炉3中进行还原反应。反应方程式为：ZnO+C=Zn+CO↑ 。反应温度为1100℃。其中，由于环境温度超过锌升华温度，因此，还原产物锌为锌蒸气。
步骤S140，将还原产物一氧化碳和锌蒸气从所述气体出口32排出至所述氧化反应器11和/或第一蒸发室6，以制备水蒸气。
作为本发明的进一步扩展，所述蓄热炉3的所述投料口31还用于投入炭和所述氧化锌，所述气体出口32还用于排出氧化锌和炭反应得到的气体。在该扩展方案中，将氧化反应器11中反应得到的氧化锌投入蓄热炉3中进行还原反应。反应方程式为：ZnO+C=Zn+CO↑ 。
具体的，增加了扩展方案后，本发明的技术方案可以通过以下方式执行：
第一阶段，在低谷电时段，通过电加热系统将蓄热炉3内升温至锌升华温度以上，然后通过投料口31向蓄热炉3中投入锌料5，并关闭投料口31，使锌料5在蓄热炉3中升华成锌蒸气，升华过程中锌料5吸热，以将低谷电时段的低价的电能转化为锌蒸气中的热能。
第二阶段，在正常用电时段，高温的锌蒸气的其中一部分通过气体出口32、主管和第一支管传输至氧化反应器11，并通过氧气入口111向氧化反应器11中输入氧气，使锌蒸气与氧气在氧化反应器11中反应生成氧化锌，氧化锌颗粒与其他气体通过旋风分离器9分离（剩余的锌蒸气和氧气的混合气体，经过冷凝器回收得到液体锌，液体锌冷凝成固体后，可重复投入蓄热炉3使用，而经过冷凝器后排出的氧气可以循环使用）；高温的锌蒸气的另一部分通过气体出口32、主管和第二支管传输至第一蒸发室6，锌蒸气在第一蒸发室6内将热量传递给第二蓄水腔65中的水，使水转化为高温的水蒸气向用户管网7输送，或存储在水蒸气储罐8中，从而使第一蒸发室6内的锌蒸气逐渐冷却形成液态锌或者固态锌，可以投入蓄热炉3循环使用。
第三阶段，收集第二阶段生成的氧化锌，通过投料口31投入蓄热炉3，并通过投料口31向蓄热炉3内投入炭，在下一个低谷电时段，将蓄热炉3内通过电加热系统加热至1100℃，使ZnO与C发生还原反应，得到锌蒸气与CO的混合气体。该反应为吸热反应，在吸热反应过程中同样也能够存储下一个低谷电时段的电能，并最终获得锌蒸气。
第四阶段，在下一轮正常用电时段，第三阶段获得的高温混合气体的其中一部分通过气体出口32、主管和第一支管传输至氧化反应器11，并通过氧气入口111向氧化反应器11中输入氧气，使锌蒸气与氧气在氧化反应器11中反应生成氧化锌，而CO被氧化生成CO2，氧化锌颗粒与其他气体通过旋风分离器9分离（分离后，剩余的混合气体中可能有锌蒸气、O2、CO和CO2，将混合气体经过冷凝器回收得到液体锌，以与其他气体实现两相分离，两相分离后的气体可以燃烧排放，燃烧热也可以在本系统中进行进一步利用，液体锌冷凝成固体后，可重复投入蓄热炉3使用）；第三阶段获得的高温混合气体的另一部分通过气体出口32、主管和第二支管传输至第一蒸发室6，高温混合气体在第一蒸发室6内将热量传递给第二蓄水腔65中的水，使水转化为高温的水蒸气向用户管网7输送，或存储在水蒸气储罐8中，而第一蒸发室6内的锌蒸气逐渐冷却形成液态锌或者固态锌，与CO气体实现两相分离，CO可以燃烧排放，燃烧热也可以在本系统中进行进一步利用。
通过第二阶段和第四阶段都可以获得锌和氧化锌，锌和氧化锌可以重复投入蓄热炉3中在第三轮轮低谷电时段，继续按照第三阶段和第四阶段的方法进行循环（当同时投入锌和氧化锌至蓄热炉3中时，锌直接升华成锌蒸汽，而氧化锌被还原成锌蒸汽）。从而，本发明不仅可以通过锌升华的方式蓄热，同时，还能通过氧化锌还原成锌蒸气的过程，吸收较多热量（氧化锌与固体碳发生还原反应的时候，吸收的热量大约为4515 kJ/kg）。
本技术方案中的锌升华+氧化锌还原的方式，都能将低谷电阶段的电能进行利用，两者结合的储能方式，再加上锌氧化反应的放热，有利于避免现有的储能技术中单位体积的蓄热载体吸收的热量较少的问题。
此外，考虑到蓄热炉3投入氧化锌和固体炭反应生成锌蒸气和CO两种气体，为了避免蓄热炉3的体积过大，还可以对蓄热炉3加压，使其内部形成加压蓄热腔。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第五实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第六实施例中，在所述蓄热腔外部设置有能够蓄水的蓄水夹层（图未示）；所述蓄热腔设置有压力计与温度表，所述气体出口32还连通至换热空间，所述换热空间的外层环绕设置有蓄水空间，所述蓄水夹层通过管路与所述蓄水空间连通；所述蓄水空间用于与水蒸气储罐8连通；
所述步骤S140包括：
步骤S141，侦测所述蓄热腔内压力；随着压力的上升，表明锌蒸气和一氧化碳正在生成。
步骤S142，每当所述蓄热腔内压力达到设定上限值时，暂停所述电加热系统，并向所述蓄水夹层内供水；该设定上限值小于蓄热腔耐受的压力极限，只是代表还原反应达到某个阶段。暂停电加热系统和向蓄水夹层内供水有助于通过进入蓄水夹层内的水使蓄热腔内温度下降。
步骤S143，侦测所述蓄水夹层内供水后，所述蓄热腔内的温度变化和压力变化；随着温度下降，当温度从1100℃下降至低于锌升华温度907℃时，还原产物锌蒸气将逐渐冷却成液态，而一氧化碳仍为气态，所以蓄热腔内的压力会下降。
步骤S144，当所述蓄热腔内的温度降低至所述锌升华温度以下，且所述蓄热腔内的压力下降至连续设定时长压力不变时，开启所述气体出口32和所述蓄水夹层的流出口；当所述蓄热腔内的温度降低至所述锌升华温度以下，且所述蓄热腔内的压力下降至连续设定时长压力不变时，表明当前已生成的锌蒸气基本冷却成液态，此时，开启气体出口32，从气体出口32排出的基本为高温的一氧化碳气体，从而将蓄热腔内当前已生成的一氧化碳排出。而蓄水夹层的流出口可以与水蒸气储罐8连通，流出口排出的水蒸气可以储存至水蒸气储罐8。流出口可以设置于蓄水夹层的顶部。
步骤S145，当所述气体出口32开启后，所述蓄热腔内的压力降低并保持连续设定时长不变时，关闭所述气体出口32，并开启所述电加热系统，以使所述蓄热腔内温度达到设定的氧化锌还原反应温度，以使所述蓄热腔内压力上升；当所述气体出口32开启后，所述蓄热腔内的压力降低并保持连续设定时长不变时，表明一氧化碳已经基本从所述蓄热腔排出，此时关闭气体出口32并开启电加热系统，再次升温，能够将还原反应继续进行，随着温度超过锌升华温度，被冷却至液态的锌再次成为锌蒸气，且逐渐达到还原反应温度，以再次生成锌蒸气和一氧化碳气体。
步骤S146，根据所述电加热系统的暂停次数，将所述设定上限值按照第一设定梯度增大；其中，所述设定上限值不超过所述蓄热腔的压力阈值。由于每次停止电加热系统后，下一次再启动电加热系统继续进行还原反应时，都会将之前若干次还原反应累计产生的锌蒸气冷凝至液态，因此，若每次还原反应若要还原同等质量的氧化锌，蓄热腔内的压力值肯定是一次比一次更高，所以需要将设定上限值增大。
进一步的，换热空间可以为第一蒸发室6，蓄水空间可以为第二蓄水腔65。
本实施例用于优化上述第五实施例的第四阶段，本实施例用于将还原过程分为多阶段进行，每一阶段通过水冷方式将产物锌蒸气冷凝成锌液，从而将仍为气体的一氧化碳排出蓄热腔后，再启动电加热系统进行下一阶段的还原反应。将副产物一氧化碳从蓄热腔排出后，将一氧化碳输入换热空间，将一氧化碳气体携带的热量通过蓄水空间的水回收，以降低副产物一氧化碳在蓄热腔中大量囤积占用过多存储空间，从而避免影响锌蒸气的储热空间，也能避免一氧化碳在后续的用电高峰进入氧化反应器11和第一蒸发室6导致的换热效率降低。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第六实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第七实施例中，所述步骤S170之后，还包括：
步骤S150，侦测所述换热空间内的温度；
步骤S160，当所述换热空间内的温度低于设定温度时，将所述换热空间内的所述气体排出至燃烧室。
在低谷电时段，一氧化碳被排出至换热空间，换热空间可以为第一蒸发室6。而在用电高峰时段，锌蒸气又可以进入第一蒸发室6进行换热通过水回收升华热制备水蒸气。从而，第一蒸发室6根据不同的时段可以实现两种用途。
当换热空间内的温度低于设定温度时，将换热空间内的气体（基本为一氧化碳）排出至燃烧室燃烧得到二氧化碳。而燃烧热也可以用于制备水蒸气，从而实现副产物一氧化碳的充分利用。
基于本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第一实施例至第七实施例，本发明的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法的第八实施例中，所述控制方法还包括：
步骤S170，获取所述用户管网7对水蒸气的需求量；
步骤S180，根据所述需求量计算所述锌料向所述蓄热腔的投入量。
在本发明中，第一个低谷电时段向蓄热腔投入锌料，利用锌料加热升华热的回收制得水蒸气，或者利用锌料升华后的锌蒸气与氧气进行氧化反应制得氧化锌，而氧化热可以制得更多的水蒸气。
前面每一低谷电时段产生的氧化锌再投入蓄热腔，在蓄热腔内与炭加热产生还原反应，再次制得锌蒸气，而还原反应吸收的热量相比锌升华更多，有利于提高低谷电时段的电能向热能的转化能力。
优选地，所述蓄热炉3设置有蓄热炉出口33，所述投料口31和所述气体出口32分别设置于所述蓄热炉3的顶部，所述蓄热炉出口33设置于所述蓄热炉3的底部。其中锌升华后剩余的渣料可以通过蓄热炉出口33定期清理。
优选地，第一蓄水腔112、所述第二蓄水腔65和所述第三蓄水腔分别设置有出水口，所述出水口通过出水管连接至水源1，所述出水管设置有第二泵设备12。第二泵设备12与所述水源1之间可以过滤器，以滤除杂质。
优选地，所述第一蒸发室6设置有锌出口66。蓄热炉3中的液态锌或者固态锌可以从锌出口66排出，后续冷却的固态锌可以从投料口31投入蓄热炉3进行循环使用。同样的，所述第二蒸发室可以设置有排出口，用于将冷却后的物料从排出口取出。
此外，本技术方案还可能具有以下有益效果：
第一，锌料在升华的过程中根据锌料的成分，还能除去锌块中的其他金属杂质，提高锌的纯度。
第二，通过反应制得高纯度氧化锌，同时还能收集利用氧化反应放出的热量。
第三，通过锌升华和氧化锌的还原，可以提高单位体积蓄热介质的蓄热量，获得高品质的蒸气。
第四，第一蓄水腔112和第二蓄水腔65中制得的饱和蒸汽，经过热器转变为过热蒸汽，过热蒸汽经过减温减压装置调节后可以输送至汽轮机发电。
第五，在氧化锌还原过程中分为多阶段进行，每一阶段排出一氧化碳，避免一氧化碳占据过多的储热空间。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于锌升华和氧化的储能装置，其特征在于，应用如上述任一项所述的控制方法；储能装置包括外壁设置绝热层的蓄热炉3；
所述蓄热炉3内部形成蓄热腔，蓄热腔中设置有电加热系统，所述蓄热炉3还设置有投料口31和气体出口32，所述投料口31用于向所述蓄热腔中加入锌料，所述气体出口32用于排出锌蒸气；
所述气体出口32通过锌蒸气管道连通至氧化反应器11，所述氧化反应器11设置有氧气入口111，所述氧化反应器11外层环绕有第一蓄水腔112，所述第一蓄水腔112用于与用户管网7连通，所述第一蓄水腔112用于通过水吸收所述氧化反应器11中的反应热生成水蒸气，并向所述用户管网7提供水蒸气；第一蓄水腔112连接有汽包。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，储能装置包括外壁设置绝热层的蓄热炉；
所述蓄热炉内部形成蓄热腔，蓄热腔中设置有电加热系统，所述蓄热炉还设置有投料口和气体出口，所述投料口用于向所述蓄热腔中加入锌料，所述气体出口用于排出锌蒸气；
所述气体出口通过锌蒸气管道连通至氧化反应器，所述氧化反应器设置有氧气入口，所述氧化反应器外层环绕有第一蓄水腔，所述第一蓄水腔用于与用户管网连通，所述第一蓄水腔用于通过水吸收所述氧化反应器中的反应热生成水蒸气，并向所述用户管网提供水蒸气；第一蓄水腔连接有汽包；
所述控制方法包括：
在锌料投入所述蓄热腔，以及所述投料口和所述气体出口关闭后，侦测当前时段是否处于低谷电时段；
在处于低谷电时段时，启动所述电加热系统以使所述蓄热腔内温度达到锌升华温度以上；
在低谷电时段结束时，关闭所述电加热系统，控制所述气体出口开启，并控制所述氧化反应器的氧气入口开启。
2.根据权利要求1所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，所述氧化反应器与旋风分离器连通，所述旋风分离器与用于收集氧化锌的氧化锌储罐连通。
3.根据权利要求2所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，所述气体出口还通过锌蒸气管道连通至第一蒸发室，所述第一蒸发室外层环绕有第二蓄水腔，所述第二蓄水腔用于与用户管网连通，所述第二蓄水腔用于通过水与所述锌蒸气换热生成水蒸气，并向所述用户管网提供水蒸气；第二蓄水腔连接有汽包；所述锌蒸气管道包括主管、第一支管和第二支管，所述主管的一端与所述气体出口连通，所述主管的另一端连通第一分流阀的进口，所述第一分流阀的第一出口与所述第一支管的一端连通，所述第一支管的另一端连通所述氧化反应器；所述第一分流阀的第二出口与所述第二支管的一端连通，所述第二支管的另一端连通所述第一蒸发室；控制端与用户管网以及所述第一分流阀信号连接；
所述控制方法，还包括：
每当低谷电时段结束后，控制端控制所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管保持预设初始开度；
控制端每隔预设周期获取用户管网的水蒸气流量随时间的变化关系，并获取上一周期用户管网的水蒸气消耗总量；其中，相邻的两个低谷电时段划分为多个预设周期；
控制端根据用户管网的水蒸气消耗总量，调节所述第一分流阀向所述第一支管和所述第二支管的开度。
4.根据权利要求3所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，所述旋风分离器中排出的气体通入与第二蒸发室，所述第二蒸发室外层环绕有第三蓄水腔，所述第三蓄水腔用于与进入第三蓄水腔的水进行换热以进行热回收，或用于与用户管网连通以向所述用户管网提供水蒸气；所述旋风分离器的气体排出口设置温度检测器；
所述控制方法，还包括：
获取所述温度检测器检测的温度值；
根据所述温度值，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门的开闭。
5.根据权利要求4所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，所述储能装置还设置有第二分流阀，所述第三蓄水腔的出水口与所述第二分流阀的入口连通，所述第二分流阀的第一出口与所述第一蓄水腔连通，所述第二分流阀的第二出口与所述第二蓄水腔连通；
所述根据所述温度值，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门的开闭的步骤，包括：
当所述温度值达到设定值时，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门开启；
当所述温度值低于设定值时，控制所述第三蓄水腔的出气口与所述用户管网之间的控制阀门关闭，并控制所述第二分流阀开启；
所述控制方法，还包括：
计算低谷电时段结束后，所述第一蓄水腔的第一水蒸气产量和所述第二蓄水腔的第二水蒸气产量；
计算所述第一水蒸气产量与所述第二水蒸气产量之和，并确定所述产量之和与所述用户管网的需求总量的产量比值；
计算低谷电时段结束后的时长与相邻两个低谷电时段之间的时长的时长比值；
将所述产量比值与所述时长比值进行比较，以制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔的开度。
6.根据权利要求5所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔的开度参照如下方式进行：
；
；
；
其中，B1为产量比值；B2为时长比值；V1为低谷电时段结束后，所述第一蓄水腔的第一水蒸气产量；V2为低谷电时段结束后，所述第二蓄水腔的第二水蒸气产量；V总为用户管网的需求总量；Td为低谷电时段结束后的时长，T总为相邻两个低谷电时段之间的时长；P为B1与B2的比值；
当P∈[0.8,1.2]，表明当前水蒸气产量合适，根据V1与V2的比值制定所述第二分流阀向所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔的开度；
若P＜0.8，表明当前水蒸气产量不足，控制所述第二分流阀向所述第一蓄水腔的开度大于向所述第二蓄水腔的开度；
若P＞1.2，表明当前水蒸气产量超过需求，控制所述第二分流阀向所述第一蓄水腔的开度小于向所述第二蓄水腔的开度。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
将炭和氧化锌投入所述蓄热腔后，关闭所述投料口和所述气体出口，在下一低谷电时段，启动所述电加热系统以将所述蓄热腔内温度达到设定的氧化锌还原反应温度，其中，所述氧化锌包括所述氧化锌储罐中收集的氧化锌；
将还原产物一氧化碳和锌蒸气从所述气体出口排出至所述氧化反应器和/或第一蒸发室，以制备水蒸气。
8.根据权利要求7所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，在所述蓄热腔外部设置有能够蓄水的蓄水夹层；所述蓄热腔设置有压力计与温度表，所述气体出口还连通至换热空间，所述换热空间的外层环绕设置有蓄水空间，所述蓄水夹层通过管路与所述蓄水空间连通；所述蓄水空间用于与水蒸气储罐连通；
所述将还原产物一氧化碳和锌蒸气从所述气体出口排出至所述氧化反应器和/或第一蒸发室，以制备水蒸气的步骤，包括：
侦测所述蓄热腔内压力；
每当所述蓄热腔内压力达到设定上限值时，暂停所述电加热系统，并向所述蓄水夹层内供水；
侦测所述蓄水夹层内供水后，所述蓄热腔内的温度变化和压力变化；
当所述蓄热腔内的温度降低至所述锌升华温度以下，且所述蓄热腔内的压力下降至连续设定时长压力不变时，开启所述气体出口和所述蓄水夹层的流出口；
当所述气体出口开启后，所述蓄热腔内的压力降低并保持连续设定时长不变时，关闭所述气体出口，并开启所述电加热系统，以使所述蓄热腔内温度达到设定的氧化锌还原反应温度，以使所述蓄热腔内压力上升；
根据所述电加热系统的暂停次数，将所述设定上限值按照第一设定梯度增大；其中，所述设定上限值不超过所述蓄热腔的压力阈值。
9.根据权利要求8所述的基于锌升华和氧化的储能装置的控制方法，其特征在于，当所述蓄热腔内的温度降低至所述锌升华温度以下，且所述蓄热腔内的压力下降至连续设定时长压力不变时，开启所述气体出口和所述蓄水夹层的流出口的步骤之后，还包括：
侦测所述换热空间内的温度；
当所述换热空间内的温度低于设定温度时，将所述换热空间内的所述气体排出至燃烧室。
10.一种基于锌升华和氧化的储能装置，其特征在于，应用如权利要求1至9中任一项所述的控制方法；储能装置包括外壁设置绝热层的蓄热炉；
所述蓄热炉内部形成蓄热腔，蓄热腔中设置有电加热系统，所述蓄热炉还设置有投料口和气体出口，所述投料口用于向所述蓄热腔中加入锌料，所述气体出口用于排出锌蒸气；
所述气体出口通过锌蒸气管道连通至氧化反应器，所述氧化反应器设置有氧气入口，所述氧化反应器外层环绕有第一蓄水腔，所述第一蓄水腔用于与用户管网连通，所述第一蓄水腔用于通过水吸收所述氧化反应器中的反应热生成水蒸气，并向所述用户管网提供水蒸气；第一蓄水腔连接有汽包；
在所述蓄热腔外部设置有能够蓄水的蓄水夹层；所述蓄热腔设置有压力计与温度表，所述气体出口还连通至换热空间，所述换热空间的外层环绕设置有蓄水空间，所述蓄水夹层通过管路与所述蓄水空间连通；所述蓄水空间用于与水蒸气储罐连通。
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