[實(shí)用新型]壓縮熱自消納的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022333379.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN213540514U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季偉;郭璐娜;高詔詔;陳六彪;郭嘉;崔晨;王俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): F01K7/22
• 分類號(hào): F01K7/22;F01D15/10;F04B25/00;F04B39/06;F25J1/02
• 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: 周琦

本實(shí)用新型涉及液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓縮熱自消納的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元的液態(tài)空氣儲(chǔ)罐的輸入端通過儲(chǔ)能管路連接空氣壓縮機(jī)組，液態(tài)空氣儲(chǔ)罐的輸出端通過釋能管路連接渦輪機(jī)組；工質(zhì)循環(huán)單元包括相連的工質(zhì)升溫管路和工質(zhì)降溫管路，工質(zhì)升溫管路用于與空氣壓縮機(jī)組的輸出端之間進(jìn)行熱交換，工質(zhì)降溫管路用于與渦輪機(jī)組的輸入端之間進(jìn)行熱交換；吸收式制冷機(jī)組分別連接有第一管路和第二管路，第一管路用于與空氣壓縮機(jī)組的輸入端之間進(jìn)行熱交換；第二管路的兩端分別與位于渦輪機(jī)組兩端的工質(zhì)降溫管路并聯(lián)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的壓縮熱自銷納，能夠解決現(xiàn)有儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的能源浪費(fèi)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓縮熱自消納的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)化石能源的加速消耗和日益嚴(yán)重的環(huán)境問題已經(jīng)成為阻社會(huì)進(jìn)步的主要難題，能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。可再生能源隨著時(shí)代的需要應(yīng)運(yùn)而生并迅速發(fā)展，但由于可再生能源固有的波動(dòng)性和間歇性，將其納入電網(wǎng)面臨很大的挑戰(zhàn)，因此儲(chǔ)能技術(shù)的推進(jìn)已經(jīng)成為可再生能源發(fā)展的必然要求。液態(tài)空氣儲(chǔ)能作為一種大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，得到了廣泛的關(guān)注。而合理高效地利用液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)在儲(chǔ)能過程中產(chǎn)生的壓縮熱是提高系統(tǒng)整體效率的重要措施。

目前，針對(duì)上述壓縮熱的利用多為儲(chǔ)能系統(tǒng)與附加循環(huán)的耦合，包括有機(jī)朗肯循環(huán)、卡琳娜循環(huán)以及吸收式制冷循環(huán)等，且多結(jié)合冷、熱、電聯(lián)供流程。而在實(shí)際工程中，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)側(cè)重于提升電換電效率，且較多場(chǎng)合無冷能、熱能等需求。

但是，現(xiàn)有的儲(chǔ)能系統(tǒng)尚無能夠?qū)?chǔ)能過程中產(chǎn)生的壓縮熱進(jìn)行合理利用的技術(shù)方案，即現(xiàn)有儲(chǔ)能系統(tǒng)存在能源浪費(fèi)的情況。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本實(shí)用新型提出一種壓縮熱自消納的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的能源浪費(fèi)的問題。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種壓縮熱自消納的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：

液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元，包括液態(tài)空氣儲(chǔ)罐、空氣壓縮機(jī)組和渦輪機(jī)組，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)罐的輸入端通過儲(chǔ)能管路連接所述空氣壓縮機(jī)組，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)罐的輸出端通過釋能管路連接所述渦輪機(jī)組；

工質(zhì)循環(huán)單元，包括相連的工質(zhì)升溫管路和工質(zhì)降溫管路，所述工質(zhì)升溫管路用于與所述空氣壓縮機(jī)組的輸出端之間進(jìn)行熱交換，所述工質(zhì)降溫管路用于與所述渦輪機(jī)組的輸入端之間進(jìn)行熱交換；

吸收式制冷機(jī)組，分別連接有第一管路和第二管路，所述第一管路用于與所述空氣壓縮機(jī)組的輸入端之間進(jìn)行熱交換；所述第二管路的兩端分別與位于所述渦輪機(jī)組兩端的所述工質(zhì)降溫管路并聯(lián)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元還包括預(yù)冷機(jī)組，所述空氣壓縮機(jī)組串聯(lián)于所述儲(chǔ)能管路上，所述預(yù)冷機(jī)組的氣體換熱側(cè)串聯(lián)于所述空氣壓縮機(jī)組輸入端的所述儲(chǔ)能管路上，所述預(yù)冷機(jī)組的液體換熱側(cè)通過所述第一管路與所述吸收式制冷機(jī)組連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述空氣壓縮機(jī)組包括若干級(jí)空氣壓縮機(jī)，所述預(yù)冷機(jī)組包括若干級(jí)空氣預(yù)冷器，若干級(jí)空氣壓縮機(jī)依序串聯(lián)于所述儲(chǔ)能管路上，各級(jí)所述空氣預(yù)冷器的氣體換熱側(cè)分別串聯(lián)在各級(jí)所述空氣壓縮機(jī)輸入端的所述儲(chǔ)能管路上，各級(jí)所述空氣預(yù)冷器的液體換熱側(cè)并聯(lián)于所述第一管路上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元還包括冷卻機(jī)組，所述冷卻機(jī)組的氣體換熱側(cè)串聯(lián)于所述空氣壓縮機(jī)組輸出端的所述儲(chǔ)能管路上，所述冷卻機(jī)組的工質(zhì)換熱側(cè)連接于所述工質(zhì)升溫管路上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述冷卻機(jī)組包括若干級(jí)空氣冷卻器，各級(jí)所述空氣冷卻器的氣體換熱側(cè)分別串聯(lián)于各級(jí)所述空氣壓縮機(jī)輸出端的所述儲(chǔ)能管路上，各級(jí)所述空氣冷卻器的工質(zhì)換熱側(cè)并聯(lián)于所述工質(zhì)升溫管路上。