[發(fā)明專利]一種供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011053263.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112049698A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 馬汀山;王妍;居文平;呂凱;張建元;黃嘉駟;林軼;王東曄;鄭天帥;劉學亮;楊利
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節(jié)能技術有限公司
• 主分類號: F01K7/22
• 分類號: F01K7/22;F01K11/02;F01D15/10;F04B41/02;F01K1/04;F01K3/14;F01B23/10;H02J3/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰系統(tǒng)，其特征在于，包括燃煤發(fā)電機組、第一開關(21)、第二開關(22)、廠用變壓器(19)，以及依次連接的空氣壓縮機(11)、制冷膨脹機(12)、氣液分離裝置(13)、空氣儲罐(14)、升壓泵(15)、加熱器(16)、空氣膨脹機(17)和第二發(fā)電機(18)；

所述燃煤發(fā)電機組中的第一發(fā)電機(5)通過主變壓器(20)與對外供電端相連，通過廠用變壓器(19)與廠用電端相連；

所述第一開關(21)的一端與第二發(fā)電機(18)相連，另一端與主變壓器(20)相連；

所述第二開關(22)一端與第二發(fā)電機(18)相連，另一端與廠用變壓器(19)相連；

空氣在所述空氣壓縮機(11)被加壓后，進入制冷膨脹機(12)膨脹放熱，在氣液分離裝置(13)中完成液態(tài)空氣與氣態(tài)空氣的分離，液態(tài)空氣存儲在空氣儲罐(14)中，完成液態(tài)壓縮空氣儲能過程；當對外釋能發(fā)電時，空氣儲罐(14)中液態(tài)空氣經(jīng)升壓泵(15)加壓后進入加熱器(16)升溫，再進入空氣膨脹機(17)膨脹做功，驅動第二發(fā)電機(18)發(fā)電。

2.根據(jù)權利要求1所述的供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰系統(tǒng)，其特征在于，所述燃煤發(fā)電機組包括依次連接的鍋爐(1)、高壓缸(2)、中壓缸(3)和低壓缸(4)；

所述鍋爐(1)出口新蒸汽進入高壓缸(2)做功后，返回鍋爐(1)進行二次加熱，再依次進入中壓缸(3)和低壓缸(4)膨脹做功。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰系統(tǒng)，其特征在于，還包括依次連接的凝汽器(6)、凝結水泵(7)、低壓加熱器組(8)、給水泵(9)和高壓加熱器組(10)；

所述燃煤發(fā)電機組中低壓缸(4)的排汽進入凝汽器(6)冷凝后，依次經(jīng)過凝結水泵(7)、低壓加熱器組(8)、給水泵(9)、高壓加熱器組(10)升溫升壓后，返回鍋爐(1)。

4.根據(jù)權利要求3所述的供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣壓縮機(11)為一級空氣壓縮機或多級空氣壓縮機。

5.根據(jù)權利要求4所述的供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣膨脹機(17)為一級空氣膨脹機或多級空氣膨脹機。

6.一種采用權利要求1至5任一所述系統(tǒng)的供應黑啟動電源的液態(tài)壓縮空氣儲能調峰方法，其特征在于，包括以下步驟：

對外供電運行時，第一發(fā)電機(5)通過主變壓器(20)對外供電，空氣儲罐(14)中液態(tài)空氣經(jīng)升壓泵(15)加壓后進入加熱器(16)升溫，再進入空氣膨脹機(17)膨脹做功，驅動第二發(fā)電機(18)發(fā)電，閉合第一開關(21)，斷開第二開關(22)，第二發(fā)電機(18)通過主變壓器(20)對外供電；

其中，儲能運行時，空氣在所述空氣壓縮機(11)中被加壓后，進入制冷膨脹機(12)膨脹放熱，在氣液分離裝置(13)中完成液態(tài)空氣與氣態(tài)空氣的分離，液態(tài)空氣存儲在空氣儲罐(14)中；

供應黑啟動電源時，斷開第一開關(21)，閉合第二開關(22)，第二發(fā)電機(18)通過廠用變壓器(19)向廠用電端供電，實現(xiàn)電廠黑啟動電源供應。

7.根據(jù)權利要求6所述的燃煤發(fā)電機組耦合液態(tài)壓縮空氣儲能調峰方法，其特征在于，所述氣液分離裝置(13)中分離出的氣態(tài)空氣引回至空氣壓縮機(11)重新壓縮。