[發明專利]一種深冷液化空氣儲能系統和方法

在審

• 申請號: 201810281142.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108644607A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 梁立曉;王樂;徐桂芝;宋潔;馮濤
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: F17C7/04
• 分類號: F17C7/04;F17C13/00;F01B23/10;B01D53/04;B01D46/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，包括壓縮裝置、液化存儲裝置、加壓裝置、氣化裝置、蓄冷裝置和膨脹發電裝置；所述壓縮裝置、液化存儲裝置、加壓裝置、氣化裝置和膨脹發電裝置依次連接，所述氣化裝置通過蓄冷裝置連接液化存儲裝置；

所述蓄冷裝置包括絕熱殼和位于絕熱殼內部的多個蓄冷罐；所述多個蓄冷罐通過串聯、并聯或串并聯結合的方式連接，所述蓄冷罐內部填充蓄冷介質，所述絕熱殼內部填充絕熱材料；

所述壓縮裝置將常溫常壓氣態空氣處理成常溫中壓氣態空氣送至液化存儲裝置；

所述液化存儲裝置將常溫中壓氣態空氣液化為低溫低壓液態空氣送至加壓裝置；

所述加壓裝置將低溫低壓液態空氣進行加壓輸出低溫高壓液態空氣至氣化裝置；

所述氣化裝置將低溫高壓液態空氣氣化為常溫高壓氣態控制送至膨脹發電裝置；

所述蓄冷裝置存儲氣化裝置產生的冷量、和/或將存儲的冷量釋放至液化存儲裝置。

2.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述壓縮裝置包括供能裝置以及依次連接的過濾器、壓縮機和分子篩純化系統；

所述供能裝置與壓縮機連接，用于為壓縮機供能；

所述過濾器用于過濾常溫常壓氣態空氣中的顆粒物；

所述壓縮機將過濾后的常溫常壓氣態空氣進行壓縮，得到高溫中壓氣態空氣，高溫中壓氣態空氣冷卻后的常溫中壓氣態空氣進入分子篩純化系統；

所述分子篩純化系統通過吸附法去除常溫中壓氣態空氣中的水分、二氧化碳和烯烴。

3.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述液化存儲裝置包括液化裝置和存儲裝置；

所述液化裝置將壓縮裝置輸出的常溫中壓氣態空氣液化為低溫低壓液態空氣，并送至存儲裝置存儲；

當存儲裝置中低溫低壓液態空氣的存儲量達到預設閾值時，存儲裝置將低溫低壓液態空氣送至加壓裝置。

4.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述加壓裝置包括加壓泵和用于為加壓泵供能的第二電動機；

所述加壓泵將來自于液化存儲裝置的低溫低壓液態空氣進行加壓，輸出低溫高壓液態空氣至氣化裝置。

5.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述蓄冷介質包括金屬、醇類、有機工質或石子。

6.根據權利要求3所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述液化裝置、氣化裝置、蓄冷裝置與液化裝置之間的管道以及蓄冷裝置與氣化裝置之間的管道中均填充有載冷介質；

所述載冷介質包括氟利昂、烴類物質或干燥空氣。

7.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述高溫中壓氣態空氣的溫度高于100℃，所述低溫低壓液態空氣和低溫高壓液態空氣的溫度低于-50℃。

8.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述膨脹發電裝置包括依次連接的加熱器、膨脹機組和發電機；

所述加熱器對膨脹機組進行加熱，來自于氣化裝置的常溫高壓氣態空氣驅動膨脹機組做功，所述膨脹機組驅動發電機發電。

9.根據權利要求1所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述裝置還包括蓄熱裝置，所述蓄熱裝置包括一個或多個蓄熱罐；

當包括多個蓄熱罐時，多個蓄熱罐通過管道和閥門以并聯形式連接。

10.根據權利要求9所述的深冷液化空氣儲能系統，其特征在于，所述蓄熱裝置通過管道連接壓縮裝置中的壓縮機和膨脹發電裝置中的加熱器，用于存儲壓縮機產生的熱量和/或將存儲的熱量釋放至加熱器；

所述蓄熱裝置、蓄熱裝置與壓縮機之間的管道、蓄熱裝置與加熱器之間的管道以及加熱器中均填充有蓄熱介質；

所述蓄熱介質包括導熱油、二氧化碳、融熔鹽或水。