[發(fā)明專利]采用吸收式進(jìn)氣預(yù)冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011120926.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112254369A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊杰;高詔詔;季偉;郭璐娜;陳六彪;崔晨;郭嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F25B15/06
• 分類(lèi)號(hào): F25B15/06;F28D20/00;F25J1/02;F24H3/06;F01D15/10;F01K27/00;F03G6/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 周志斌

本發(fā)明實(shí)施例提供一種采用吸收式進(jìn)氣預(yù)冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：吸收式制冷機(jī)組和液態(tài)空氣儲(chǔ)能機(jī)組；所述吸收式制冷機(jī)組包括制冷劑溶液循環(huán)回路和制冷劑蒸汽循環(huán)回路；所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能機(jī)組包括利用低谷電將空氣壓縮形成液態(tài)空氣的儲(chǔ)能通路；其中，所述制冷劑溶液循環(huán)回路用于制備所述制冷劑蒸汽循環(huán)回路的制冷劑蒸汽；所述制冷劑蒸汽循環(huán)回路用于預(yù)冷進(jìn)入所述儲(chǔ)能通路的空氣。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種采用吸收式進(jìn)氣預(yù)冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過(guò)采用吸收式制冷機(jī)組來(lái)降低液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的壓縮耗功，并以工業(yè)廢熱或太陽(yáng)能光熱作為驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)組的熱源，可以降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本，并提高能源利用率及液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的循環(huán)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用吸收式進(jìn)氣預(yù)冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

受能源危機(jī)和環(huán)境污染的影響，可再生能源的合理發(fā)展日益重要，尤其是其在電力行業(yè)的應(yīng)用。但可再生能源具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，導(dǎo)致可再生能源機(jī)組發(fā)電頻率和輸出功率波動(dòng)較大，將可再生能源發(fā)電接入電力系統(tǒng)后，將影響整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，穩(wěn)定性和可靠性。目前可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的主要障礙是可再生能源發(fā)電側(cè)與電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)在時(shí)間、空間和電能質(zhì)量上的不匹配。儲(chǔ)能技術(shù)作為一種有效提升可再生能源在能源利用系統(tǒng)中消納性能的技術(shù)手段，能夠增強(qiáng)可再生能源利用的可調(diào)控性，靈活實(shí)現(xiàn)用能的削峰填谷。其中，液態(tài)空氣儲(chǔ)能是一種具有高儲(chǔ)能密度，無(wú)地理?xiàng)l件限制，環(huán)境友好型的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。在用能低谷時(shí)，空氣液化并進(jìn)行常壓存儲(chǔ)，在用電高峰時(shí)，液態(tài)空氣釋放冷能、膨脹發(fā)電。空氣的液化過(guò)程常基于林德循環(huán)，常溫空氣首先在壓縮機(jī)組被加壓至高壓，通過(guò)蓄冷裝置獲得冷量，溫度降低，流經(jīng)節(jié)流裝置，低溫空氣實(shí)現(xiàn)液化。在此過(guò)程中，空氣的壓縮功耗較大，系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)化效率低，且壓縮過(guò)程所產(chǎn)生的壓縮熱通常過(guò)剩，無(wú)法被完全利用并部分以熱能形式耗散，系統(tǒng)的整體能源利用效率有待進(jìn)一步提高。

有鑒于此提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種采用吸收式進(jìn)氣預(yù)冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中空氣壓縮機(jī)組的入口空氣為常溫空氣，壓縮功耗較大，且產(chǎn)生的壓縮熱用于釋能環(huán)節(jié)中膨脹過(guò)程補(bǔ)熱后常常會(huì)有剩余，壓縮熱并不能被充分利用的缺陷，實(shí)現(xiàn)將工業(yè)廢熱或太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能作為吸收式制冷的熱源，驅(qū)動(dòng)吸收式制冷循環(huán)預(yù)冷空氣壓縮機(jī)組進(jìn)口空氣，可有效降低壓縮功耗，提高能源利用效率及液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)化效率。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種采用吸收式進(jìn)氣預(yù)冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：吸收式制冷機(jī)組和液態(tài)空氣儲(chǔ)能機(jī)組；

所述吸收式制冷機(jī)組包括制冷劑溶液循環(huán)回路和制冷劑蒸汽循環(huán)回路；

所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能機(jī)組包括利用低谷電將空氣壓縮形成液態(tài)空氣的儲(chǔ)能通路；

其中，所述制冷劑溶液循環(huán)回路用于制備所述制冷劑蒸汽循環(huán)回路的制冷劑蒸汽；

所述制冷劑蒸汽循環(huán)回路用于預(yù)冷進(jìn)入所述儲(chǔ)能通路的空氣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述吸收式制冷機(jī)組包括：發(fā)生器、冷凝器、第一節(jié)流閥、蒸發(fā)器、換熱器、第二節(jié)流閥、吸收器和制冷劑循環(huán)泵；

其中，所述發(fā)生器、所述換熱器、所述第一節(jié)流閥、所述吸收器和所述制冷劑循環(huán)泵連接形成所述制冷劑溶液循環(huán)回路；

所述發(fā)生器、所述冷凝器、所述第二節(jié)流閥、所述蒸發(fā)器、所述吸收器、所述換熱器和所述制冷劑循環(huán)泵連接形成所述制冷劑蒸汽循環(huán)回路。

具體來(lái)說(shuō)，提出了制冷劑溶液循環(huán)回路和制冷劑蒸汽循環(huán)回路、的設(shè)置方案，在儲(chǔ)能階段的制冷劑溶液循環(huán)回路中，制冷劑溶液在發(fā)生器受熱產(chǎn)生熱的制冷劑濃溶液并流經(jīng)換熱器進(jìn)行降溫，降溫后的制冷劑濃溶液流經(jīng)第一節(jié)流閥進(jìn)入吸收器中，在吸收器中制冷劑濃溶液與制冷劑蒸汽形成制冷劑稀溶液并經(jīng)制冷劑循環(huán)泵送入發(fā)生器中。