[實用新型]一種非補燃型壓縮空氣儲能系統

有效

• 申請號: 202021029441.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN213450729U
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 魏軍英;華琪;江政;高桐;王玉鑫;肖現坤
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04;F04B41/02;F04B39/06;F01K27/00;F01K25/08;F01K13/00
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本實用新型公開了一種非補燃型壓縮空氣儲能系統，包括電能儲存系統、電能釋放系統、余熱回收系統以及保溫儲能系統，其特征在于：電能儲存系統包括電動機、空氣壓縮機一、換熱器一、蓄熱器一、儲氣罐一以及閥一；電能釋放系統包括膨脹機、氣體混合裝置、發電機、閥二、閥三、閥四以及閥五；余熱回收系統包括余熱回收裝置、蓄熱器二以及閥四；保溫儲能系統包括電動機、空氣壓縮機二、換熱器二、蓄熱器三、保溫裝置、儲氣罐二以及閥六。本實用新型所提供的一種非補燃型壓縮空氣儲能系統充分提高了能源的利用率以及保護環境。

技術領域

本實用新型屬于儲能領域，具體涉及一種非補燃型壓縮空氣儲能系統。

背景技術

壓縮空氣儲能技術是一種大規模物理儲能技術，在電網處于負荷低谷期間，利用電能驅動空氣壓縮機單元做功，將電能轉變為壓縮空氣的壓力能進行儲存；在電網處于用電高峰時，將儲氣罐中存儲的高壓力的壓縮氣體釋放出來，經過換熱器或者燃燒器提升溫度后，進入膨脹機內做功，驅動發電機輸出穩定的電能，起到了“削峰填谷”的作用。

目前的壓縮空氣儲能技術分為兩類，其一是補燃型壓縮空氣儲能系統，此方式帶有燃燒器，帶壓燃燒器燃燒所需空氣直接采用儲氣罐中存儲的壓縮空氣，儲氣罐中高壓力空氣節流降壓到燃燒器所需要的壓力，降壓后的空氣供燃燒器燃燒，這種方式存在較大的空氣節流壓力損失，同時供應燃燒器的空氣溫度較低，增大燃燒器的燃料消耗量，污染環境。

二是非補燃型壓縮空氣儲能技術，在儲能階段，電能轉變為壓縮空氣的壓力能進行儲存，這一階段壓縮機單元產生排氣的高溫度通過換熱器以及蓄熱器來存儲壓縮熱使其排氣溫度降低將低溫高壓氣體存儲在儲氣罐中。所存儲的壓縮熱為在釋能階段提高儲氣罐釋放低溫高壓的壓縮氣體溫度進行做功，此時的壓縮空氣利用率可能不高，膨脹機做功受到一定限制，因此利用工業中產生大量的廢熱氣，廢熱水等大量熱量，根據不同工業環境安裝不同的余熱回收裝置儲熱保證了在釋能階段中壓縮空氣得到充分利用，提高能源利用率。同時將大量存儲在蓄熱器中的壓縮熱用于需要制熱保溫的環境中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種非補燃型壓縮空氣儲能系統，由于補燃型壓縮空氣儲能會消耗大量的能源以及會污染環境，因此利用特定的余熱回收裝置吸收工業中產生大量的廢熱，以及在儲能階段中換熱器/蓄熱器裝置為釋能階段以及用戶制熱保溫提供熱量，提高能源的利用率，降低成本。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種非補燃型壓縮空氣儲能系統，其特征在于，包括電能儲存系統、電能釋放系統、余熱回收系統以及保溫儲能系統；所述電能儲存系統包括電動機、空氣壓縮機一、換熱器一、蓄熱器一、儲氣罐一以及閥一；所述電動機與所述空氣壓縮機一通過傳動軸連接，所述空氣壓縮機一與所述換熱器一熱側進口連接，所述換熱器一熱側出口與所述儲氣罐一連接；所述換熱器一冷側與所述蓄熱器一連接，所述閥一安裝于所述儲氣罐一進氣口處；所述電能釋放系統包括膨脹機、氣體混合裝置、發電機、閥二、閥三、閥四以及閥五；所述氣體混合裝置入口通過所述閥二與所述儲氣罐一出口連接以及通過所述閥五與儲氣罐二出口連接，所述蓄熱器一出口通過所述閥三以及蓄熱器二出口通過所述閥四與所述氣體混合裝置進口連接，所述氣體混合裝置出口與所述膨脹機進口連接，所述膨脹機出口與所述發電機通過傳動軸連接；所述余熱回收系統包括余熱回收裝置、蓄熱器二以及閥四；所述余熱回收裝置與所述蓄熱器二連接，所述蓄熱器二通過所述閥四與所述氣體混合裝置入口處連接，所述余熱回收裝置不同工業環境采用特定的余熱回收裝置；所述保溫儲能系統包括電動機、空氣壓縮機二、換熱器二、蓄熱器三、保溫裝置、儲氣罐二以及閥六；所述電動機通過傳動軸與所述空氣壓縮機二連接，所述空氣壓縮機二出口與所述換熱器二熱側進口連接，所述換熱器二熱側出口通過所述閥六與所述儲氣罐二連接；所述換熱器二冷側進出口分別與所述蓄熱器三進出口連接，所述蓄熱器三進出口分別與所述保溫裝置連接，所述儲氣罐二出口通過所述閥五與所述氣體混合裝置進口連接，所述保溫裝置內部結構中采用導熱性能較好的材料，以及外側裝有保溫層。

本實用新型相比現有技術具有以下特點：