[發明專利]一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統

在審

• 申請號: 201710074669.9
• 申請日: 2017-02-11
• 公開（公告）號: CN106907199A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 祝長宇
• 申請（專利權）人: 祝長宇
• 主分類號: F01K7/02
• 分類號: F01K7/02;F01K27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：包括：

空氣壓縮裝置（1），將氣態空氣進行逐級等溫壓縮，壓縮成常溫高壓氣態空氣；

空氣凈化裝置（2），對壓縮成常溫高壓氣態空氣進行凈化，去除氣態空氣中的二氧化碳和水；

空氣液化裝置（3），將所述常溫高壓的氣態空氣經絕熱膨脹液化為常壓低溫液態空氣；

熱能回收裝置（9），對空氣壓縮過程中產生的熱能進行收集，并在液態空氣中氧氣和氮氣分離過程中將收集的熱量通過換熱器輸入到空氣分離裝置（5）中；

液態空氣儲罐（4），儲存所述常壓低溫的液態空氣；

空氣分離裝置（5），將常壓低溫液態空氣進行分離，并接收所述熱能回收裝置（9）提供的熱能，以使液態空氣分離出氧氣和氮氣；

氧氣儲罐（7），儲存空氣分離后分離出的氧氣；

氮氣儲罐（6），儲存空氣分離后分離出的氮氣；

加壓裝置（10），對氧氣加壓，并接收所述余熱回收裝置二（15）提供的熱能，以使氧氣加壓；

冷能回收裝置（8），對所述空氣分離裝置（5）中氧氣和氮氣氣化分離過程中產生的冷能進行收集，并能夠將收集的冷能經換熱器輸出至多組空氣壓縮裝置（1）的空氣；

膨脹機組一（11），受所述加壓后氧氣驅動膨脹做功；

發電機組一（19），所述發電機組一的輸入軸與所述膨脹機組一（）的輸出軸相連接；

多級燃燒室（13），膨脹做功之后的氧氣進入第一級燃燒室與第一級燃燒室放入的煤進行充分燃燒，沒有燃燒的氧氣和燃燒后的廢氣一起進入下級燃燒室與該級燃燒室內的煤再次進行燃燒，一直到氧氣燃燒盡；同時空氣分離裝置（5）分離出來的氮氣經換熱器（18）接收余熱回收裝置一（16）中提供的熱量，吸熱之后的氮氣直接進入燃燒室的鍋爐（12），一級一級的吸收純氧與煤燃燒形成高溫高壓氮氣；

膨脹機組二（14），受所述加熱之后的氮氣驅動膨脹做功；

發電機組二（20），所述發電機組二（20）的輸入軸與所述膨脹機組二（14）的輸出軸相連接；

余熱回收裝置一（16），對膨脹做功之后的氮氣余熱的熱能進行收集，通過換熱器在氮氣進入鍋爐之前將收集的熱量輸入給低溫氮氣；

余熱回收裝置二（15），對煤在燃燒室中與氧氣充分燃燒的廢氣的余熱進行收集，通過換熱器將熱能在加壓裝置（10）中提供給氧。

2.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：所述空氣壓縮裝置（1）為多級，能夠實現空氣的等溫壓縮。

3.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：所述膨脹機組一（11）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。

4.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：所述膨脹機組二（14）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。

5.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：多級燃燒室（13）至少為兩級燃燒室。

6.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：所述熱能回收裝置（9）為至少一個儲熱罐。

7.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：所述余熱回收裝置一（16）和余熱回收裝置二（15）均為至少一個儲熱罐。

8.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：所述余熱回收裝置一（16）和余熱回收裝置二（15）是板式換熱器。

9.根據權利要求1所述的一種液態空氣儲能與燃煤發電聯合能源系統，其特征在于：在燃燒室中煤與氧氣充分燃燒的廢氣經過廢氣處理裝置（17）凈化處理后放入空氣。