[發(fā)明專利]多源緊湊型蓄熱式壓縮空氣儲能綜合利用系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113062846A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 謝寧寧;藺新星;尹立坤;孫長平
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: F04B41/06
• 分類號: F04B41/06;F04B39/06;F02C1/05;F03G6/06;F24D11/02;F25B15/00;F28D20/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種多源緊湊型蓄熱式壓縮空氣儲能綜合利用系統(tǒng)及方法，它包括填充蓄熱裝置、共用回路、儲氣回路、光熱回路、做功回路、供暖回路和供冷回路，通過填充蓄熱裝置與共用回路串聯(lián)，光熱回路與共用回路并聯(lián)，儲氣回路和做功回路與共用回路中的換熱器連接，供暖回路和供冷回路與光熱回路和共用回路連接，儲能和釋能皆采用共用回路，通過光熱回路對共用回路進行加熱，共用回路和光熱回路驅動供暖回路和供冷回路工作。具有結構簡單，同時滿足多種綜合功能，儲能和釋能共用同一回路，占用空間小，成本低，儲能和釋能階段光熱回路對共用回路加熱，提升系統(tǒng)穩(wěn)定做功性能和效率，實現(xiàn)連續(xù)供熱和供冷的特點。

技術領域

本發(fā)明屬于儲能技術領域，涉及一種多源緊湊型蓄熱式壓縮空氣儲能綜合利用系統(tǒng)及方法。

背景技術

壓縮空氣儲能系統(tǒng)中因為在釋能過程中，通過空氣透平進行發(fā)電，在此過程中能夠利用高壓空氣膨脹降溫產生冷能提供給用戶，同時在壓縮熱回收的蓄熱子系統(tǒng)中，除了利用回收熱加熱釋能時的高壓空氣，還可以為用戶提供生活用水及供暖。專利CN109826708 A 中提出了一種先進分布式多聯(lián)供的壓縮空氣儲能系統(tǒng)及應用方法，里面涉及了電力輸出、供冷、供熱等模塊，雖然滿足了用戶不同季節(jié)負荷需求，但是采用的是補燃式，不是完全零污染。同樣專利CN 107299891 B 中為一種先進多能互補的冷熱電聯(lián)供壓縮空氣儲能系統(tǒng)及應用方法，提出了回收壓縮機熱和太陽能集熱裝置提供熱量，但也采用的為補燃式路線。專利CN 107939654 B 提出了一種冷-熱-電聯(lián)供壓縮空氣儲能系統(tǒng)，采用的為非補燃式路線，同時滿足冷、熱、電不同需求的供應，但是在蓄熱系統(tǒng)還有進一步優(yōu)化空間。

上述技術方案不能同時滿足電力輸出、供冷、供暖、供氣等綜合功能，在儲能過程中一旦溫度達不到做功溫度，則透平效率降低，系統(tǒng)不穩(wěn)定；其次不能連續(xù)供熱和供冷；蓄熱和釋熱采用兩套設備和兩套管路，所用設備多，成本高，使得整個系統(tǒng)占用空間大。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種多源緊湊型蓄熱式壓縮空氣儲能綜合利用系統(tǒng)及方法，結構簡單，采用填充蓄熱裝置與共用回路串聯(lián)，光熱回路與共用回路并聯(lián)，儲氣回路和做功回路與共用回路中的換熱器連接，供暖回路和供冷回路與光熱回路和共用回路連接，儲能和釋能皆采用共用回路，光熱回路對共用回路進行加熱，共用回路和光熱回路驅動供暖回路和供冷回路工作，同時滿足多種綜合功能，儲能和釋能共用同一回路，占用空間小，成本低，儲能和釋能階段光熱回路對共用回路加熱，提升系統(tǒng)穩(wěn)定做功性能和效率，實現(xiàn)連續(xù)供熱和供冷。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種多源緊湊型蓄熱式壓縮空氣儲能綜合利用系統(tǒng)，它包括填充蓄熱裝置、共用回路、儲氣回路、光熱回路、做功回路、供暖回路和供冷回路；所述填充蓄熱裝置與共用回路串聯(lián)，光熱回路與共用回路并聯(lián)，儲氣回路和做功回路與共用回路中的換熱器連接，供暖回路和供冷回路與光熱回路和共用回路連接，儲能和釋能皆采用共用回路，光熱回路對共用回路進行加熱，共用回路和光熱回路驅動供暖回路和供冷回路工作。

所述填充蓄熱裝置包括與填充床連接的儲液罐，填充床的進液端和儲液罐的排液端與共用回路連接，填充床的進液端設置穩(wěn)壓系統(tǒng)。

所述共用回路的共用管路上串聯(lián)有換熱器和屏蔽泵，膨脹槽與共用管路連接。

所述儲氣回路包括與儲氣罐連接的氣管，氣管和氣源氣管與換熱器連接，進氣和排氣時共用氣管。

所述光熱回路包括與光熱管路并聯(lián)的光熱集熱系統(tǒng)和電加熱器，光熱管路與共用回路、供暖回路和供冷回路連接。

所述做功回路的做功管路上連接有三通換向閥，三通換向閥分別與壓縮機、膨脹機和換熱器連接。

所述供暖回路包括與供暖換熱器連接的暖用戶端，與供暖換熱器連接的供暖管路與共用回路和光熱回路連接。

所述供暖管路與支管路連接，支管路的另一端與填充蓄熱裝置連接。