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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明提供一种基于化学链热泵储电并回收余热的方法及其装置；在充电过程，常温空气进入空气换热器预热，后经空气压缩机压缩升温，再经蓄热床层，高温空气使蓄热床层内高价态金属载氧体吸热分解，热量被储存于低价态金属氧化物中，空气然后经过空气换热器预热进口空气，最后进入膨胀机膨胀对外做功，低温排气通过管路切换阀进入有机朗肯循环系统，有机朗肯循环以常温空气为热源，以低温排气为冷源，实现热功转换，回收部分功。另一种模式则为放电模式。本发明提出的化学链热泵储电并回收余热的方法及其装置是一种新型的储能方式，在充电和放电的同时，将排气的余热通过有机朗肯循环系统回收做功，提高储能效率。

主权项：1.一种基于化学链热泵储电并回收余热的装置的回收余热方法，所述化学链热泵储电并回收余热的装置，包括化学链热泵储电系统和有机朗肯循环系统，其特征在于，化学链热泵储电系统包括空气换热器3、空气压缩机4、蓄热床层5和膨胀机6，上述设备通过管线依次串联设置；空气压缩机4和膨胀机6同轴连接；有机朗肯循环系统包括有机压缩机12、蒸发器13、有机透平14、凝汽器11；上述设备沿着有机工质的流向由管线依次串联上述装置形成闭环；化学链热泵储电系统和有机朗肯循环系统之间相连并配置有管路切换阀；管路切换阀分别编号1、2、7、8、9、10；回收余热的装置的回收余热方法包括以下步骤：S1、充电模式下、管路切换阀2、8、10关，管路切换阀1、7、9开；空气进入化学链热泵储电系统进行循环形成常压低温富氧空气并进入有机朗肯循环系统中对有机工质进行冷凝；S2、有机工质在有机朗肯循环系统中循环流动；S3、放电模式下、管路切换阀1、7、9关，管路切换阀2、8、10开；空气压缩机4对空气进行膨胀、膨胀机6对空气进行压缩；S4、常温空气通过管路切换阀8进入化学链热泵储电系统进行循环形成高温常压欠氧空气并进入有机朗肯循环系统并对有机工质进行加热；S5、有机工质在有机朗肯循环系统中循环流动，回收利用高温余热气体中的热能；S1中空气进入化学链热泵储电系统中，由管路切换阀1进入空气换热器3中预热，进入空气压缩机4绝热压缩，空气温度升高；经过蓄热床层5，高温空气的热量被高价态金属氧化物载氧体吸收；高温空气的热量以金属氧化物化学能的形式被储存在蓄热床层5中，释放的氧气进入空气形成富氧空气，富氧空气温度沿蓄热床层5逐渐降低，离开蓄热床层5的富氧空气进入空气换热器3，预热进口新鲜空气，富氧空气降温后进入膨胀机6做绝热膨胀，膨胀为常压低温富氧空气；S4中常温空气通过管路切换阀8进入膨胀机6，做绝热压缩，常温空气被压缩为高温高压气体，然后从膨胀机6出口出来后进入蓄热床层5，空气压缩后的温度低于载氧体分解氧气的平衡分压下的温度，低价态金属氧化物被氧化成高价态金属氧化物载氧体，放出热量形成高温高压欠氧空气；进入空气压缩机4做绝热膨胀，膨胀后的气体为高温常压欠氧空气，高温常压欠氧空气通过管路切换阀2进入有机朗肯循环系统；在有机朗肯循环系统的蒸发器13中，高温欠氧空气对加压过的有机工质进行加热，最后离开系统。

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