[實用新型]一種余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620590915.7
• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN206256940U
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋潔;宋鵬翔;胡曉;王樂;金翼;趙波;徐桂芝;鄧占鋒;楊岑玉;湯廣福;李志遠;梁立曉
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: F01K7/02
• 分類號: F01K7/02;F04B35/04;F04B41/02;F04B25/00;F04B39/06;F25J1/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11250
• 代理人: 吳黎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及深冷液化空氣的儲能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

深冷液化空氣儲能技術(shù)是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動汽輪機發(fā)電的儲能方式，液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)具有儲能容量較大、儲能周期長、占地小不依賴于地理條件等優(yōu)點。儲能時，電能將空氣壓縮、冷卻并液化，同時存儲該過程中釋放的熱能，用于釋能時加熱空氣；釋能時，液態(tài)空氣被加壓、氣化，推動膨脹發(fā)電機組發(fā)電，同時存儲該過程的冷能，用于儲能時冷卻空氣。

但現(xiàn)有的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)還存在以下缺陷：深冷液化空氣儲能系統(tǒng)容易受到環(huán)境、設(shè)備、以及能量損失等多方面因素的影響導(dǎo)致其循環(huán)儲能效率較低，運行成本較高，因此有必要提供一種高效能、低成本的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中深冷液化空氣的儲能系統(tǒng)中存在的循環(huán)儲能效率較低，運行成本較高的技術(shù)缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)，包括：

空氣壓縮機組，包括若干級空氣壓縮機，使低溫低壓空氣壓縮為高溫高壓的氣態(tài)空氣；

空氣液化裝置，將所述高溫高壓的氣態(tài)空氣液化為液態(tài)空氣；

熱能回收裝置，對空氣壓縮過程中產(chǎn)生的熱能進行收集；

液態(tài)空氣儲罐，儲存所述高溫高壓的液態(tài)空氣；

氣化裝置，使所述高溫高壓的液態(tài)空氣氣化為高溫高壓的氣態(tài)空氣，并接收所述熱能回收裝置中儲存的熱能；

冷能回收裝置，對液態(tài)空氣氣化為氣態(tài)空氣過程中產(chǎn)生的冷能進行收集，并將冷能釋放至氣態(tài)空氣壓縮為液態(tài)空氣的過程中；

膨脹機組，經(jīng)液態(tài)空氣氣化得到的所述氣態(tài)空氣進入所述膨脹機組中驅(qū)動所述膨脹機組做工，所述膨脹機組中輸出的氣態(tài)空氣回收輸入至所述空氣壓縮機組；

還包括：次級朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述次級朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)利用所述熱能回收裝置中儲存的熱能以及所述膨脹機組做功過程中產(chǎn)生的熱能作為能量輸入。

上述的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，所述空氣壓縮機組和所述膨脹機組之間設(shè)置有熱能循環(huán)管路，由所述空氣壓縮機組流向所述膨脹機組的循環(huán)管路上設(shè)置有第一換熱器；由所述膨脹機組流向所述空氣壓縮機組的循環(huán)管路上設(shè)置有第二換熱器，所述次級朗肯循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置在所述循環(huán)管路上。

上述的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，所述次級朗肯循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置在所述膨脹機組流向所述空氣壓縮機組的循環(huán)管路上。

上述的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，在所述次級朗肯循環(huán)系統(tǒng)與所述循環(huán)管路連通的輸入口和輸出口之間還設(shè)置有增壓裝置。

上述的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，所述增壓裝置為節(jié)流閥。

上述的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，所述所述能量輸入裝置為電動機，其將電能轉(zhuǎn)化為機械能并帶動所述第一空氣壓縮裝置和第二空氣壓縮裝置和液化裝置做功。

上述的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，所述膨脹機組至少為兩級膨脹機組，其中每個膨脹機之間的壓力值相同或不同。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明提供的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中，其利用深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中再熱后導(dǎo)熱油中的低品位熱(一般約為122℃，53.082kg/s，導(dǎo)熱油)和膨脹機組7在膨脹發(fā)電做功過程中排氣攜帶的低品位熱(一般約為120℃，23.888kg/s，干空氣)帶動次級朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)進行循環(huán)發(fā)電，從而使得深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)中的余熱能夠得到充分利用，避免了浪費，提高了發(fā)電效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例2中的余熱增壓型的深冷液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)的原理示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-空氣壓縮機組；3-熱能回收裝置；4-液態(tài)空氣儲罐；5-氣化裝置；6-冷能回收裝置；7-膨脹機組。

具體實施方式