[發(fā)明專利]一種存儲(chǔ)壓力可控的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711043996.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107905985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周燦;張正秋;王磊;王楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 葛洲壩中科儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F04B41/02
• 分類號(hào): F04B41/02;F01K7/00;F04B39/12
• 代理公司: 北京紐樂(lè)康知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11210
• 代理人: 李常芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種存儲(chǔ)壓力可控的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

如圖1所示，目前壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的具體工作流程為：儲(chǔ)能模式時(shí)，系統(tǒng)利用多余電能通過(guò)壓縮機(jī)2將空氣壓縮至高壓狀態(tài)，儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣裝置1中，完成電能到空氣壓力能的轉(zhuǎn)化。釋能模式時(shí)，高壓空氣從儲(chǔ)氣裝置1中釋放，推動(dòng)膨脹機(jī)3旋轉(zhuǎn)發(fā)電，完成空氣壓力能到電能的轉(zhuǎn)化。

現(xiàn)有壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的儲(chǔ)氣裝置分為兩種，即地表儲(chǔ)罐和地下儲(chǔ)氣庫(kù)。這兩種儲(chǔ)氣裝置，一般只能定容變壓運(yùn)行。儲(chǔ)氣時(shí)，隨著儲(chǔ)氣量的增加，儲(chǔ)氣裝置內(nèi)的壓力隨之增加。為了降低壓縮耗功，壓縮機(jī)需要全程變工況運(yùn)行，不能保證壓縮機(jī)的效率一直處在較高的狀態(tài)，同時(shí)也增加了壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)難度。而在膨脹釋能發(fā)電的過(guò)程中，膨脹機(jī)入口壓力必然要低于最終的儲(chǔ)氣壓力，這將帶來(lái)一定的能量損失。二者壓力差表征了儲(chǔ)氣裝置可釋放的氣量。在膨脹過(guò)程全部完成后，儲(chǔ)氣裝置內(nèi)會(huì)剩余一定量的高壓“墊底氣”。

綜上，現(xiàn)有壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)難度大、耗功多，膨脹過(guò)程中損失大，儲(chǔ)氣裝置利用率有限等諸多缺點(diǎn)。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種存儲(chǔ)壓力可控的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以人為調(diào)整儲(chǔ)氣裝置內(nèi)的壓力，從而可以實(shí)現(xiàn)定壓的儲(chǔ)氣和放氣。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種存儲(chǔ)壓力可控的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括儲(chǔ)氣裝置，所述儲(chǔ)氣裝置的第一進(jìn)口通過(guò)管路一連接有壓縮機(jī)，所述儲(chǔ)氣裝置的第一出口通過(guò)管路二連接有膨脹機(jī)，所述儲(chǔ)氣裝置的第二進(jìn)口通過(guò)管路三連接儲(chǔ)蓄容器的出口，所述管路三上設(shè)置有泵，所述儲(chǔ)蓄容器內(nèi)儲(chǔ)存有流體介質(zhì)，所述儲(chǔ)蓄容器的進(jìn)口通過(guò)管路四連接所述儲(chǔ)氣裝置的第二出口，且所述管路四上設(shè)置有用于回收所述流體介質(zhì)部分動(dòng)能的能量回收裝置。

進(jìn)一步地，所述管路一、管路二、管路三及管路四上均設(shè)置有閥門(mén)。

進(jìn)一步地，所述流體介質(zhì)為水。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)蓄容器為蓄水池。

進(jìn)一步地，所述能量回收裝置為水輪機(jī)。

進(jìn)一步地，所述泵與所述水輪機(jī)集成為一體共同構(gòu)成可逆式水泵水輪機(jī)。

進(jìn)一步地，所述管路三與所述管路四合并為同一條管路。

進(jìn)一步地，所述管路二上還設(shè)置有干燥器。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)氣裝置為地表儲(chǔ)氣罐或地下儲(chǔ)氣庫(kù)。

本發(fā)明的有益效果：由于可以按需求調(diào)控儲(chǔ)氣裝置的壓力，因此可以方便地控制壓縮機(jī)的工作狀態(tài)點(diǎn)，使其處在較高效率的工況運(yùn)行；可將儲(chǔ)氣壓力調(diào)控到與膨脹機(jī)入口壓力一致，可以避免釋能放氣過(guò)程中的壓差損失，提高系統(tǒng)效率，另外，隨著泵充水，可以將儲(chǔ)氣裝置里存儲(chǔ)的高壓空氣全部利用，不需要保留“墊底氣”。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的現(xiàn)有的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的存儲(chǔ)壓力可控的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理示意圖。

圖中：

1、儲(chǔ)氣裝置；2、壓縮機(jī)；3、膨脹機(jī)；4、儲(chǔ)蓄容器；5、泵；6、能量回收裝置；7、閥門(mén)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種存儲(chǔ)壓力可控的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括儲(chǔ)氣裝置1，所述儲(chǔ)氣裝置1的第一進(jìn)口通過(guò)管路一連接有壓縮機(jī)2，所述儲(chǔ)氣裝置1的第一出口通過(guò)管路二連接有膨脹機(jī)3，所述儲(chǔ)氣裝置1的第二進(jìn)口通過(guò)管路三連接儲(chǔ)蓄容器4的出口，所述管路三上設(shè)置有泵5，所述儲(chǔ)蓄容器4內(nèi)儲(chǔ)存有流體介質(zhì)，所述儲(chǔ)蓄容器4的進(jìn)口通過(guò)管路四連接所述儲(chǔ)氣裝置1的第二出口，且所述管路四上設(shè)置有用于回收所述流體介質(zhì)部分動(dòng)能的能量回收裝置6。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述管路一、管路二、管路三及管路四上均設(shè)置有閥門(mén)7。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述流體介質(zhì)為水。