[實用新型]風力發電低溫蓄能系統

有效

• 申請號: 201220565844.7
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN202926531U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 蔣彥龍;李鵬越;王瑜
• 申請（專利權）人: 南京玖壹環境科技有限公司
• 主分類號: F03D9/02
• 分類號: F03D9/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本實用新型涉及一種不受地理條件限制，能量密度較高的風力發電低溫蓄能系統，屬于能源技術領域。

發明背景

隨著近年來國民經濟的發展，我國對電力資源的需求也越來越大。?在已經建成投產的電廠中，火電廠的裝機容量占得70%以上。由于火電廠發電的過程中主要以煤、石油、天然氣等不可再生化石燃料為能源，在生產過程中不可避免的戰產生了大量的污染物，同時會產生大量的溫室氣體。可再生能源正是在這種背景下發展起來的發展起來的。與其他能源相比，現有的可再生能源在環境友好性、安全性、分布范圍上都有各自不可比擬的優勢，在環境保護、節能減排等方面有著巨大的經濟社會效益。

但對于風能等大多數可再生能源來說，由于能源本身的時間性、季節性波動，對天氣等外部條件比較敏感，自身提供的功率不是很穩定，而且城市的用電量也不是一個恒定的過程，因此，發電的峰值未必與用電的峰值重合，造成了能源的極大浪費。

實用新型內容

本實用新型涉及一種不受地理條件限制，能量密度較高的風力發電低溫蓄能系統。

上述空氣壓縮液化系統包括風力發電機，空氣壓縮機組，空分機組，該空分機組具有進氣口、出液口、回氣口；上述風力發電機通過電路與電動機相連，電動機帶動空氣壓縮機組，空氣壓縮機組排氣口與空分機組進氣口相連；上述空分機組由高壓膨脹機，一級換熱器，二級換熱器，節流閥組成；該空分機組進氣口分成兩條支路，一條支路依次經過一級換熱器熱側進口、一級換熱器熱側出口、二級換熱器熱側進口、二級換熱器熱側出口、節流閥后與空分機組出液口相連；另一條支路與高壓膨脹機的進氣口相連，高壓膨脹機的排氣口分成兩條支路，一路依次經過一級換熱器冷側進口、一級換熱器冷側出口后與高壓膨脹機的進氣口相連，另一路依次經過二級換熱器冷側進口、二級換熱器冷側出口后與空分機組回氣口相連；上述低溫儲藏系統由液態空氣儲存箱及其附屬絕熱設備組成；其中液態空氣儲存箱進液口與空分機組出液口相連，液態空氣儲存箱氣體回流口與空分機組回氣口相連；上述加熱系統由液態空氣加壓泵，三級空氣換熱器組，水蓄熱設備，電加熱器，固體蓄熱器組成；液態空氣加壓泵進液口連接液態空氣儲存箱出液口，三級空氣換熱器組進液口連接液態空氣加壓泵出液口，水蓄熱設備進氣口連接三級空氣換熱器組排氣口，固體蓄熱器第一進氣口連接水蓄熱設備排氣口；水蓄熱設備與空氣壓縮機組之間設置有換熱設備；上述電加熱器安裝于固體蓄熱器中并通過電路與發電機相連；?上述發電系統依次由高壓渦輪，低壓渦輪，蓄能發電機組組成，固體蓄熱器第一排氣口與高壓渦輪進氣口相連，固體蓄熱器第二進氣口與高壓渦輪排氣口相連，固體蓄熱器第二排氣口與低壓渦輪進氣口相連，低壓渦輪排氣口連通外部環境。

所述的風力發電低溫蓄能系統的蓄能與供電方法，其特征在于包括以下過程：用電低谷時，風力發電機產生的電力一部分通過電加熱器，加熱固體蓄熱器，另一部分帶動空氣壓縮機組，產生高溫高壓氣體，通過空分機組，使氣體變成低溫氣體儲存在液態空氣儲存箱；空氣壓縮機產生的熱量通過換熱設備被水蓄熱設備吸收；其中空分機組的工作過程如下：空氣壓縮機組產生的氣體分成兩路，一路直接通過一級換熱器、二級換熱器與節流閥，進入液態空氣儲存箱，另一部分進入高壓膨脹機成為低溫氣體，回流作為一級換熱器的冷源；液態空氣儲存箱中的氣體隨著箱中氣液混合物的不斷增多會自動排出，隨管道回流作為二級換熱器的冷源；高壓膨脹機做功同時作為空氣壓縮機組的動力；用電高峰時，液態空氣加壓泵從液態空氣儲存箱中抽取低溫液態空氣并加壓，通過三級空氣換熱器組加熱到常溫，然后通過水蓄熱設備，進行第二次加熱，接著管路通過固體蓄熱器加熱成為高溫高壓氣體，進入高壓渦輪做功，渦輪出口氣體再次進入固體蓄熱器再熱后，進入低壓渦輪，帶動蓄能發電機組產生電能。

本實用新型的有益效果：本實用新型所述的系統中的空分機組根據海蘭德循環設計。提高了循環效率；同時保證資源的充分利用和城市的能源供應，將發電系統產生的電能蓄積起來，進行錯峰發電，對改善我國能源結構性短缺的現狀有很大意義。而且在蓄能過程中除了發電還有其他方式的能量利用方式，對能源的綜合利用也有利于整體經濟效益的提高。

附圖說明

圖1是風力發電低溫蓄能系統示意圖；

圖2是空分機組原理示意圖；

圖1中編號名稱：1、風力發電機，2、空氣壓縮機組，3、空分機組，4、液態空氣儲存箱，5、液態空氣加壓泵，6、三級空氣換熱器組，7、水蓄熱設備，8、電加熱器，9、固體蓄熱器，10、高壓渦輪，11、低壓渦輪，12、蓄能發電機組。