[發明專利]一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統

在審

• 申請號: 202010046103.7
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111173719A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 劉振祥;符玲莉;郭瑞
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;F04B39/06;F03D9/17;H02S10/20;F03G7/04;F01K27/00;F01K27/02;F01K13/00;F01K25/10
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 郭微

1.一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于，包括：壓縮子系統、儲熱儲冷子系統、液化存儲子系統、膨脹做功子系統以及一個預熱蒸發器。

2.根據權利要求1所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：所述壓縮子系統的壓縮過程為，利用多級壓縮機組將空氣壓縮至高壓高溫狀態，配備有級間和級后換熱冷卻裝置。

3.根據權利要求1所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：所述儲熱儲冷子系統的儲熱儲冷過程為，利用級間和級后換熱設備將壓縮后的高溫進行能量轉化并且存儲，該部分熱量僅用于加熱已經在預熱蒸發器中氣化了的液態空氣，以在釋能過程中進一步提高膨脹機組入口溫度，而釋能中完成換熱之后的介質溫度降低，經由儲冷裝置再次回到儲能過程用于冷卻高溫氣體，構成儲熱儲冷介質的循環利用。

4.根據權利要求1所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：所述液化存儲子系統的液化存儲過程為，進一步冷卻后的高壓常溫氣體進入節流閥降溫降壓，使得工質進入濕蒸汽區域，同時存在氣液兩相狀態，利用氣液分離器將液態空氣送入液空儲槽存儲供釋能階段使用，分離出的低溫氣態空氣用于節流閥前的冷卻過程，換熱后溫度升高回到壓縮機入口進行下一次循環。

5.根據權利要求1所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：所述膨脹做功子系統的膨脹做功過程為，在用電高峰時期，深冷泵將液空儲槽中的液態空氣加壓先行送入預熱蒸發器中氣化，之后再利用儲熱裝置中存儲的壓縮熱量將空氣進一步升溫，進入膨脹機做功對外輸出電能。

6.根據權利要求1所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：所述系統由壓縮機組、換熱器I、冷卻器、節流閥、氣液分離器、液空儲罐、深冷泵、預熱蒸發器、換熱器II以及膨脹機組組成。

7.根據權利要求6所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：具體儲能過程為，利用用電低谷時期的富余電力驅動壓縮機將空氣壓縮成高溫高壓狀態，后進入換熱器I，通過儲熱裝置將熱量存儲，在冷卻器中進行進一步的冷卻過程后，工質進入節流閥降溫降壓，到達氣液兩相區進行分離，所得液態空氣進入液空儲罐存儲用于用電高峰期的釋能過程，所得氣態工質用來在冷卻器進一步降低空氣溫度，之后回到壓縮機入口進行下一次循環。

8.根據權利要求6所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：具體釋能過程為，在用電高峰時期利用深冷泵將液空儲罐中存儲的液態空氣先行輸到預熱蒸發器中氣化成為高壓常溫氣體，隨后再利用換熱器II將儲熱裝置存儲的壓縮過程的熱量進一步升溫送入膨脹機入口，進入膨脹發電過程。

9.根據權利要求6所述的一種帶有預熱蒸發器的液化空氣儲能系統，其特征在于：所述預熱蒸發器采用換熱裝置，材料具有耐低溫特性。