[發明專利]一種壓縮空氣儲能系統

有效

• 申請號: 201611076069.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106437885B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 公茂瓊;陳高飛;董學強;鹿丁
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F01K3/14
• 分類號: F01K3/14;F01K7/02;F01K7/22;F04B41/02;F04B41/06;F04C23/02;F04C23/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種壓縮空氣儲能系統，其特征在于，包括壓縮單元、膨脹單元、儲氣單元、蓄熱單元、換熱單元和電能單元：

所述壓縮單元包括低壓級壓縮機組、與所述低壓級壓縮機組串聯的高壓級壓縮機組及壓縮用油氣分離器；所述膨脹單元包括低壓級膨脹機組、與所述低壓級膨脹機組串聯的高壓級膨脹機組及膨脹用油氣分離器；所述儲氣單元包括儲氣罐；所述蓄熱單元包括高溫油罐及低溫油罐；所述換熱單元包括冷卻器及加熱器；所述電能單元包括電動機組及發電機組；其中：

所述電動機組將電能轉化為機械能傳遞給所述低壓級壓縮機組，所述低壓級壓縮機組將空氣壓縮至中壓，壓縮后的中壓空氣被引入所述冷卻器；

所述冷卻器將中壓空氣的熱量傳遞給所述低溫油罐中引入的蓄熱油，加熱后的蓄熱油被引入所述高溫油罐，冷卻后的中壓空氣被引入所述高壓級壓縮機組，引出所述低溫油罐內的蓄熱油并噴入至所述高壓級壓縮機組中形成第一油氣混合物；

所述第一油氣混合物通過所述壓縮用油分離器分離后，其中，加熱后的蓄熱油被引入至所述高溫油罐，壓縮后的高壓空氣儲存在所述儲氣罐中；

所述高壓空氣從所述儲氣罐中導出并引入至所述高壓級膨脹機組中膨脹做功，所述高溫油罐中的蓄熱油引出并噴入至所述高壓級膨脹機組形成第二油氣混合物；

所述加熱器將所述高溫油罐中引入的蓄熱油的熱量傳遞給中壓空氣，冷卻后的蓄熱油被引入所述低溫油罐中，加熱后的中壓空氣被引入所述低壓級膨脹機組進一步膨脹做功，膨脹功經所述發電機組轉化為穩定的電能并入電網。

2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述低壓級壓縮機組由一套壓縮機組組成，或多套相同的壓縮機組并聯組成，其中，任意一套壓縮機組的類型為速度型壓縮機或容積型壓縮機。

3.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，其中每套壓縮機組由兩臺共轉動軸運轉的相同壓縮機組成。

4.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述高壓級壓縮機組由一套壓縮機組組成，或多套相同的壓縮機組并聯組成，其中，任意一套壓縮機組的類型為便于壓比調節的螺桿式壓縮機，其吸氣壓力恒定，排氣壓力可在一定范圍內變動。

5.根據權利要求4所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，其中每套壓縮機組由兩臺共轉動軸運轉的螺桿壓縮機組成。

6.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述低壓級膨脹機組由一套膨脹機組組成，或多套相同的膨脹機組并聯組成，其中，任意一套膨脹機組的類型為透平式膨脹機或活塞式膨脹機。

7.根據權利要求6所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，其中每套膨脹機組由兩臺共轉動軸運轉的相同膨脹機組成。

8.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述高壓級膨脹機組由一套膨脹機組組成，或多套相同的膨脹機組并聯組成，其中，任意一套膨脹機組的類型為便于壓比調節的螺桿式膨脹機，其吸氣壓力可在一定范圍內變動，排氣壓力恒定。

9.根據權利要求8所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，其中每套膨脹機組由兩臺共轉動軸運轉的螺桿膨脹機組成。

10.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述冷卻器為間壁式換熱器。

11.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統，其特征在于，所述加熱器為間壁式換熱器。