本实用新型涉及储能发电设备技术领域，具体涉及基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统。
背景技术：
太阳能是一种取之不尽，用之不竭的独立能源。然而，太阳能的间歇使得难以维持持续的电力供应。可以存储受益的能量存储系统，例如热能存储，电池和燃料电池，太阳能以提供可调度的电力。虽然燃料电池和电池具有大规模提高效率的潜力，但在大多数商业集中太阳能发电厂中使用的热能储存更具成本效益和可靠性。主要有三种形式的热能储存，即显热，潜热和热化学。与其他储能形式相比，热化学能量储存（tces）具有较高的体积能量密度。该技术在能源和环境问题日益受到重视的今天具有广阔的发展前景。现有技术中tces系统，存在结构设计不合理、经济效益低下等问题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了设计合理的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统。
本实用新型的技术方案如下：
基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，包括定日镜场、氨分解反应器、常温压力储存罐、自热回收合成反应器及透平，所述常温压力储存罐上设有第一输液管、第二输液管、第一输气管、第二输气管，所述第一输液管与氨分解反应器的进液口相连，所述第一输气管与氨分解反应器的出气口相连；所述第二输液管与自热回收合成反应器的出液口相连，所述第二输气管与自热回收合成反应器的进气口相连，所述自热回收合成反应器上下两端还设有第一导管及第二导管，所述自热回收合成反应器通过第一导管及第二导管与透平连接。
所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述自热回收合成反应器采用环形结构，包括内环、中间环及外环，所述中间环上设有催化剂床，所述第二输气管与外环相连，所述第二输液管与中间环相连，所述第一导管及第二导管分别与内环两端相连。
所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述常温压力储存罐与氨分解反应器之间的管路上设有换热器。
所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述常温压力储存罐与自热回收合成反应器之间的管路上设有换热器。
所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述第二输气管上设有泵。
本实用新型的有益效果是：
1）通过设置自热回收合成反应器，代替传统的热回收反应器、热合成反应器的运用，因此仅需要较少的催化剂量来完成加热工作流体和预热进料气体，减少催化剂的用量。
2）通过设置自热回收合成反应器，温度较低的预热进料气体在最接近环境温度的外环中流动，因此可以降低对环境的热损失。
3）该系统可以有效的降低合成氨系统的成本，能够明显提高经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的自热回收合成反应器结构示意图；
图3为本实用新型的自热回收合成反应器内部结构示意图；
图中：1-定日镜场，2-氨分解反应器，3-第一输液管，4-第一输气管，5-常温压力储存罐，6-换热器，7-泵，8-第二输气管，9-自热回收合成反应器，901-外环，902-中间环，903-内环，10-第二输液管，11-第一导管，12-第二导管，13-透平。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步描述。
如图1-3所示，基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，包括定日镜场1、氨分解反应器2、第一输液管3、第一输气管4、常温压力储存罐5、换热器6、泵7、第二输气管8、自热回收合成反应器9、外环901、中间环902、内环903、第二输液管10、第一导管11、第二导管12及透平13。
一种基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，定日镜场1以一定角度安置，将太阳光反射到氨分解反应器2（吸热反应）；氨分解反应器2是罐状结构，其两端是球形弧面，氨分解反应器2的底端通过第一输液管3和第一输气管4两根导管与换热器6连接（此处换热器的作用是吸收h2、n2的热量，预热液氨），换热器6与常温压力储存罐5连接；常温压力储存罐5为罐状结构，两个端面是球形弧面；常温压力储存罐5通过泵7、第二输气管8和第二输液管10两根导管与换热器6连接（此处换热器的作用是吸收液氨的热量，预热反应气体h2和n2），换热器6与自热回收合成反应器9（放热反应）的上下两端连接，自热回收合成反应器9最后通过第一导管11、第二导管12与透平13连接。
氨分解反应器2、两个换热器6、常温压力储存罐5和自热回收合成反应器9构成一个闭路循环，通过在氨分解反应器2中进行氨分解反应
自热回收合成反应器9的结构采用环形结构，包括内环903、中间环902及外环901，第二输气管8与外环901相连，第二输液管10与中间环902相连，第一导管11及第二导管12分别与内环903两端相连。在自热回收合成反应器9中，质量流量为mf、温度为tg1的反应气体（n2 3h2）进入自热回收合成反应器9外环901，随着反应气体在外环901从右至左流动，气体被预热。预热至tg2温度后的进料气体返回到填充有催化剂（催化剂床）的反应器中间环902，并从左向右流动。入口温度为500°c工作流体（sco2-超临界二氧化碳）从右至左从内环901流入，被加热至温度700°c、压力20mpa后流入透平13进行布雷顿循环发电。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
1.基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，包括定日镜场（1）、氨分解反应器（2）、常温压力储存罐（5）、自热回收合成反应器（9）及透平（13），所述常温压力储存罐（5）上设有第一输液管（3）、第二输液管（10）、第一输气管（4）、第二输气管（8），所述第一输液管（3）与氨分解反应器（2）的进液口相连，所述第一输气管（4）与氨分解反应器（2）的出气口相连；所述第二输液管（10）与自热回收合成反应器（9）的出液口相连，所述第二输气管（8）与自热回收合成反应器（9）的进气口相连，所述自热回收合成反应器（9）上下两端还设有第一导管（11）及第二导管（12），所述自热回收合成反应器（9）通过第一导管（11）及第二导管（12）与透平（13）连接。
2.根据权利要求1所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述自热回收合成反应器（9）采用环形结构，包括内环（903）、中间环（902）及外环（901），所述中间环（902）上设有催化剂床；所述第二输气管（8）与外环（901）相连，所述第二输液管（10）与中间环（902）相连，所述第一导管（11）及第二导管（12）分别与内环（903）两端相连。
3.根据权利要求1所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述常温压力储存罐（5）与氨分解反应器（2）之间的管路上设有换热器（6）。
4.根据权利要求1所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述常温压力储存罐（5）与自热回收合成反应器（9）之间的管路上设有换热器（6）。
5.根据权利要求1所述的基于自热氨合成反应器热量回收的太阳能热化学储能系统，其特征在于，所述第二输气管（8）上设有泵（7）。
技术总结