[發(fā)明專(zhuān)利]海上風(fēng)電間冷再熱式換熱器及運(yùn)行方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911112915.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110700999A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓萬(wàn)龍;姚明宇;于在松;顧建威;謝羽;蔣世希
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D9/18
• 分類(lèi)號(hào): F03D9/18;F03D9/17;F01D15/10
• 代理公司: 61215 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 何會(huì)俠

本發(fā)明公開(kāi)了一種海上風(fēng)電間冷再熱式換熱器及工作方法，該換熱器包括換熱器外殼、一次間冷/二次間冷/一次再熱/二次再熱子換熱器、換熱器入口/出口管路、各子換熱器液態(tài)工質(zhì)進(jìn)出口管路及進(jìn)口閥門(mén)、各子換熱器空氣進(jìn)出口管路，可按電網(wǎng)需求將系統(tǒng)中高低壓空壓機(jī)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱交換存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，或?qū)⑾到y(tǒng)中存儲(chǔ)的熱能通過(guò)熱交換轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能推動(dòng)高低壓空氣透平做功而轉(zhuǎn)化為電能，其中四套獨(dú)立并聯(lián)的子換熱器可實(shí)現(xiàn)高低壓空氣壓縮機(jī)的間冷過(guò)程和高低壓空氣透平的再熱過(guò)程，子儲(chǔ)熱器管路流程短，間冷過(guò)程和再熱過(guò)程液態(tài)工質(zhì)流動(dòng)壓力損失少，兩過(guò)程不同時(shí)進(jìn)行且管路間無(wú)熱量交換，可使海上風(fēng)電間冷再熱式換熱器內(nèi)的換熱更加高效、節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上風(fēng)力發(fā)電和空氣儲(chǔ)熱儲(chǔ)能技術(shù)的交叉領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于間冷式空氣儲(chǔ)熱儲(chǔ)能海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一種海上風(fēng)電間冷再熱式換熱器及運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

海上風(fēng)能具有總儲(chǔ)量大、可利用小時(shí)數(shù)長(zhǎng)、距離能源消費(fèi)地近的優(yōu)點(diǎn)，與陸上風(fēng)能利用相似，海上風(fēng)電也存在海上風(fēng)電場(chǎng)輸出功率與電網(wǎng)需求不匹配的難題，而且海上風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊浮動(dòng)更大。解決這一難題，有學(xué)者提出將海上風(fēng)電與壓縮空氣、儲(chǔ)熱技術(shù)、水下儲(chǔ)壓縮空氣能技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建能源轉(zhuǎn)化效率較高、占用陸上空間少的間冷式空氣儲(chǔ)熱儲(chǔ)能海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可以較為有效平抑海上風(fēng)電機(jī)組的功率輸出，使海上風(fēng)電與電網(wǎng)需求更好匹配。但上述系統(tǒng)方案，未提及其系統(tǒng)中具有再熱和間冷功能的換熱器的具體結(jié)構(gòu)及細(xì)致技術(shù)特征，如果能夠有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)一種應(yīng)用于上述系統(tǒng)的換熱技術(shù)及運(yùn)行方法，則可推動(dòng)海上風(fēng)電機(jī)組及儲(chǔ)熱儲(chǔ)能系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)自身功率調(diào)節(jié)，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)更加友好，將使海上風(fēng)能更好的被人類(lèi)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種海上風(fēng)電間冷再熱式換熱器及運(yùn)行方法，可完成高低壓空氣壓縮機(jī)的間冷過(guò)程和高低壓空氣透平的再熱過(guò)程。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

海上風(fēng)電間冷再熱式換熱器，包括換熱器外殼1、一次間冷子換熱器3、二次間冷子換熱器4、一次再熱子換熱器5、二次再熱子換熱器6、換熱器入口管路7、一次間冷入口管路8、二次間冷入口管路9、一次再熱入口管路10、二次再熱入口管路11、一次間冷入口閥45、二次間冷入口閥12、一次再熱入口閥13、二次再熱入口閥14、一次間冷出口管路15、二次間冷出口管路16、一次再熱出口管路17、二次再熱出口管路18、一次間冷空氣入口管路19、二次間冷空氣入口管路20、一次再熱空氣入口管路21、二次再熱空氣入口管路22、一次間冷空氣出口管路23、二次間冷空氣出口管路24、一次再熱空氣出口管路25、二次再熱空氣出口管路26和換熱器出口管路27，一次間冷子換熱器3分別與一次間冷入口管路8的流出端、一次間冷出口管路15的流入端、一次間冷空氣入口管路19的流出端、一次間冷空氣出口管路23的流入端相連，二次間冷子換熱器4分別與二次間冷入口管路9的流出端、二次間冷出口管路16的流入端、二次間冷空氣入口管路20的流出端、二次間冷空氣出口管路24的流入端相連，一次再熱子換熱器5分別與一次再熱入口管路10的流出端、一次再熱出口管路17的流入端、一次再熱空氣入口管路21的流出端、一次再熱空氣出口管路25的流入端相連，二次再熱子換熱器6分別二次再熱入口管路11的流出端、二次再熱出口管路18的流入端、二次再熱空氣入口管路22的流出端、二次再熱空氣出口管路26的流入端相連，一次間冷入口閥45、二次間冷入口閥12、一次再熱入口閥13、二次再熱入口閥14分別位于一次間冷入口管路8、二次間冷入口管路9、一次再熱入口管路10、二次再熱入口管路11上，換熱器入口管路7的流入端與儲(chǔ)熱器出口管路28的流出端相連，換熱器入口管路7的流出端與一次間冷入口管路8、二次間冷入口管路9、一次再熱入口管路10、二次再熱入口管路11的流入端相連，換熱器出口管路27的流出端與儲(chǔ)熱器入口管路29的流入端相連，換熱器出口管路27的流入端與一次間冷出口管路15、二次間冷出口管路16、一次再熱出口管路17、二次再熱出口管路18的流出端相連，儲(chǔ)熱器出口管路28的流入端和儲(chǔ)熱器入口管路29的流出端均與儲(chǔ)熱器46相連，低壓空壓機(jī)30通過(guò)低壓空壓機(jī)出口管路35與一次間冷空氣入口管路19的流入端相連，高壓空壓機(jī)31通過(guò)高壓空壓機(jī)入口管路36與一次間冷空氣出口管路23的流出端相連，高壓空壓機(jī)31通過(guò)高壓空壓機(jī)出口管路37與二次間冷空氣入口管路20的流入端相連，水下氣囊34通過(guò)儲(chǔ)氣流入管路42與二次間冷空氣出口管路24的流出端相連，水下氣囊34通過(guò)儲(chǔ)氣流出管路41與一次再熱空氣入口管路21的流入端相連，高壓空氣透平32通過(guò)高壓透平流入管路38與一次再熱空氣出口管路25的流出端相連，高壓空氣透平32通過(guò)高壓透平流出管路39與二次再熱空氣入口管路22的流入端相連，低壓空氣透平33通過(guò)低壓透平流入管路40與二次再熱空氣出口管路26的流出端相連。