[發(fā)明專利]一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010311268.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111396162A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文賢馗;鐘晶亮;鄧彤天;張世海;王文強(qiáng);王鎖斌;李翔;吳鵬;李前敏;席光輝;田今朝;熊浩然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01K27/00
• 分類號(hào): F01K27/00;F01K7/16;F01K7/02;F01D15/10;F04B41/02
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 胡緒東

1.一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：包括熱量回收裝置（18）和先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，熱量回收裝置（18）熱量輸出口連接到先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的低溫儲(chǔ)熱罐（5），先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的末級(jí)透平膨脹機(jī)（19）排氣管道連接有第二換熱器（9），熱量回收裝置（18）的熱量輸入口連接到第二換熱器（9）的熱量輸出端口，熱量回收裝置（18）的空氣入口連接到先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的低壓儲(chǔ)氣罐（16），熱量回收裝置（18）的空氣出口連接到末級(jí)透平膨脹機(jī)（19）的氣體入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：熱量回收裝置（18）與低壓儲(chǔ)氣罐（16）之間連接管道上安裝有閥門六（17）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：熱量回收裝置（18）包括多個(gè)串接的熱量回收單元，每個(gè)熱量回收單元設(shè)置有空氣進(jìn)出口、工質(zhì)進(jìn)出口和相變材料層，相變材料層將空氣進(jìn)出通道和工質(zhì)進(jìn)出通道隔離，空氣進(jìn)出口和工質(zhì)進(jìn)出口分別設(shè)置在空氣進(jìn)出通道和工質(zhì)進(jìn)出通道兩端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：多個(gè)串接的熱量回收單元設(shè)置在箱體內(nèi)，呈蛇形均勻排布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)（1）、壓縮機(jī)組（2）、高壓儲(chǔ)氣罐（7）、透平膨脹機(jī)組（9）、發(fā)電機(jī)（12）和末級(jí)膨脹機(jī)（19），電動(dòng)機(jī)（1）與壓縮機(jī)組（2）之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸一連接，透平膨脹機(jī)組（10）、發(fā)電機(jī)（12）和末級(jí)膨脹機(jī)（19）均通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸二連接，高壓儲(chǔ)氣罐（7）入氣口連接到壓縮機(jī)組（2）的出氣口，壓縮機(jī)組（2）的每個(gè)壓縮機(jī)出氣管道上安裝有第一換熱器（4），第一換熱器（4）的冷氣入口和熱氣出口分別連接到低溫儲(chǔ)熱罐（5）和高溫儲(chǔ)熱罐（15），透平膨脹機(jī)組（10）和末級(jí)膨脹機(jī)（19）的進(jìn)氣管道上均安裝有第二換熱器（9），第二換熱器（9）的熱氣進(jìn)口和冷氣出口連接到高溫儲(chǔ)熱罐（15）和熱量回收裝置（18），透平膨脹機(jī)組（10）的進(jìn)氣口連接到高壓儲(chǔ)氣罐（7），末級(jí)膨脹機(jī)（19）的出氣口連接到低壓儲(chǔ)氣罐（16）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：低溫儲(chǔ)熱罐（5）的出氣管道上安裝有閥門一（6），透平膨脹機(jī)組（10）與高壓儲(chǔ)氣罐（7）之間的連接管道上安裝有閥門二（8），末級(jí)膨脹機(jī)（19）與高溫儲(chǔ)熱罐（15）之間的連接管道上安裝有閥門三（11），末級(jí)膨脹機(jī)（19）的出氣管道還設(shè)置有連通外界的支管，支管上安裝有閥門四（13），高溫儲(chǔ)熱罐（15）的出氣管道上安裝有閥門五（14）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：該方法為：儲(chǔ)能時(shí)，剩余的電能帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)（1）工作，將空氣送至壓縮機(jī)組（2）進(jìn)行壓縮并儲(chǔ)存至儲(chǔ)氣室（7）；釋能時(shí)，空氣通過(guò)透平膨脹機(jī)組（10），帶動(dòng)發(fā)電機(jī)（12）完成發(fā)電過(guò)程，先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中進(jìn)入低溫儲(chǔ)熱罐（5）的換熱工質(zhì)先進(jìn)入熱量回收裝置（18），換熱工質(zhì)通過(guò)與相變材料換熱，將換熱工質(zhì)的熱量回收，在釋能過(guò)程結(jié)束的同時(shí)將該部分熱量傳遞給末級(jí)透平膨脹機(jī)排氣。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效率的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在儲(chǔ)能過(guò)程中，閥門二（8）處于關(guān)閉狀態(tài)，壓縮機(jī)組（2）將常溫空氣壓縮至高壓并儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣室（7）中，空氣壓縮產(chǎn)生的熱量在與第一換熱器（4）中與換熱工質(zhì)進(jìn)行熱量交換，換熱工質(zhì)進(jìn)入高溫儲(chǔ)熱罐（15），將熱量?jī)?chǔ)存在高溫儲(chǔ)熱罐（15）中，此時(shí)閥門五（14）處于關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)能過(guò)程完成。