[發明專利]一種利用壓縮熱制冷提高壓縮空氣儲能系統效率的方法

有效

• 申請號: 201410725059.7
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104457020A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 何青;劉輝;劉文毅
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用壓縮熱制冷提高壓縮空氣儲能系統效率的方法，其特征在于，所述一種利用壓縮熱制冷提高壓縮空氣儲能系統效率的方法為利用壓縮空氣儲能系統儲能過程中多級壓縮機產生的壓縮熱來降低多級壓縮機的級間和級后冷卻溫度，從而降低多級壓縮機耗功，提高壓縮空氣儲能系統的效率；

包括以下步驟：

步驟一：冷卻介質在多級壓縮機級間和級后冷卻器內吸收多級壓縮機產生的壓縮熱，使壓縮機入口溫度以及儲氣室入口溫度降低；

步驟二；吸收壓縮熱后的冷卻介質，將該部分熱量輸送到制冷系統中，作為驅動熱源使制冷系統產生冷量；

步驟三：在制冷系統中釋放熱量后的冷卻介質進入換熱器，在換熱器內被冷卻到接近環境溫度；

步驟四：從換熱器內出來的冷卻介質被制冷系統產生的冷量進一步冷卻，冷卻到環境溫度以下，一般冷卻到5-10℃；

步驟五：被冷卻到環境溫度以下的冷卻介質進入到壓縮空氣儲能系統中，對壓縮空氣儲能系統的多級壓縮機進行級間和級后冷卻；

所述利用壓縮熱制冷提高壓縮空氣儲能系統效率的方法基于下述2個子系統實現：壓縮空氣儲能系統、級間和級后冷卻系統；其中，

壓縮空氣儲能系統包括多級壓縮機、膨脹機組、儲氣室、燃燒室、級間冷卻器、級后冷卻器，級間和級后冷卻器與級間和級后冷卻系統相連；

級間和級后冷卻系統包括換熱器、吸收式制冷機、流量調節閥、升壓泵、蓄冷裝置，流量調節閥和升壓泵調節進入級間和級后冷卻器冷卻介質的流量和壓力以確保冷卻介質在換熱器內充分換熱以及不被汽化；

所述蓄冷裝置存儲吸收式制冷機產生的多余冷量,在用電高峰時進行空間供冷,以減少電能的消耗；

所述冷卻介質在吸收式制冷機中釋放熱量后先經換熱器被冷卻到環境溫度，然后再利用吸收式制冷機產生的冷量進一步被冷卻到環境溫度以下，一般為5-10℃；

所述冷卻介質在壓縮空氣儲能系統中的級間和級后冷卻器、制冷系統、換熱器、蓄冷裝置中形成一個循環。

2.根據權利要求1所述，一種利用壓縮熱制冷提高壓縮空氣儲能系統效率的方法，其特征在于，制冷系統參數的確定以壓縮空氣儲能系統的級間和級后冷卻器冷流出口溫度為選擇依據；級間和級后冷卻器出口溫度的確定以壓縮空氣儲能系統的多級壓縮機的入口溫度、壓比、級間和級后冷卻器有效系數、環境溫度為依據;

具體確定步驟為:

步驟一：設定多級壓縮機級間和級后冷卻器中冷流入口溫度，多級壓縮機入口溫度；

步驟二：根據壓縮空氣儲能系統級間和級后冷卻器有效系數計算得到冷卻器內換熱量、冷流出口溫度，根據壓縮空氣儲能系統級間和級后冷卻器冷流出口溫度確定制冷系統參數，從而得到制冷量；

步驟三：驗證制冷系統產生的冷量是否滿足將多級壓縮機級間和級后冷卻器中冷流入口溫度冷卻到設定溫度時所需冷量；

步驟四：如不滿足需重新設定多級壓縮機級間和級后冷卻器中冷流入口溫度，重復以上步驟到制冷系統制冷量大于等于將多級壓縮機級間和級后冷卻器中冷流入口溫度冷卻到設定溫度所需冷量時為止。