[發(fā)明專利]液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110644564.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN113309590A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季偉;郭璐娜;陳六彪;崔晨;郭嘉;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): F01K25/10
• 分類號(hào): F01K25/10;F01K3/00;F01K3/02;F01D15/10;B01D53/04
• 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: 張建利

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括：液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元和分子篩吸附塔自動(dòng)再生單元。液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元包括第一分子篩吸附塔和第二分子篩吸附塔。第一分子篩吸附塔和第二分子篩吸附塔并聯(lián)連接。第一分子篩吸附塔和第二分子篩吸附塔能夠相互獨(dú)立且交替進(jìn)行脫碳脫水。分子篩吸附塔自動(dòng)再生單元與液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元連接，使得第一分子篩吸附塔和第二分子篩吸附塔能夠利用液態(tài)空氣儲(chǔ)能過程中所產(chǎn)生的熱量相互獨(dú)立且交替進(jìn)行自動(dòng)再生過程。由此，該系統(tǒng)能夠充分利用液態(tài)空氣儲(chǔ)能過程中的冷熱能來完成分子篩吸附塔的吸附和再生，可實(shí)現(xiàn)液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的輔冷熱自供應(yīng)，改善了系統(tǒng)的自洽性，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和能量利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中，空氣在進(jìn)入冷箱液化之前，需要先利用分子篩純化系統(tǒng)去除其所含有的水蒸汽、二氧化碳和乙炔等。傳統(tǒng)的分子篩純化系統(tǒng)需要在進(jìn)氣前配置制冷機(jī)組以預(yù)冷進(jìn)入分子篩純化系統(tǒng)的空氣，增大分子篩的吸附能力。同時(shí)，分子篩再生時(shí)也需要額外配置電加熱器以加熱再生氣，盡可能多的帶走雜質(zhì)氣體。在吸附和再生過程中，均需要增加額外的設(shè)備和能耗，系統(tǒng)的運(yùn)行效率較低且經(jīng)濟(jì)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明提供了一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括：液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元和分子篩吸附塔自動(dòng)再生單元。

其中，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元包括第一分子篩吸附塔和第二分子篩吸附塔。所述第一分子篩吸附塔和所述第二分子篩吸附塔并聯(lián)連接。所述第一分子篩吸附塔和所述第二分子篩吸附塔能夠相互獨(dú)立且交替進(jìn)行脫碳脫水。所述分子篩吸附塔自動(dòng)再生單元與所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元連接，使得所述第一分子篩吸附塔和所述第二分子篩吸附塔能夠利用液態(tài)空氣儲(chǔ)能過程中所產(chǎn)生的熱量相互獨(dú)立且交替進(jìn)行自動(dòng)再生過程。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元還包括一級(jí)空氣壓縮機(jī)組、預(yù)冷器和二級(jí)空氣壓縮機(jī)組。所述預(yù)冷器包括第一換熱側(cè)。

其中，所述一級(jí)空氣壓縮機(jī)組的出口與所述預(yù)冷器的第一換熱側(cè)的入口連接。所述第一換熱側(cè)的出口處連接有壓縮空氣總管。所述第一分子篩吸附塔的入口通過第一壓縮空氣分支管路與所述壓縮空氣總管連接。所述第一壓縮空氣分支管路上設(shè)有第一流量控制閥。所述第一分子篩吸附塔的出口與所述二級(jí)空氣壓縮機(jī)組的入口連接。

其中，所述第二分子篩吸附塔的入口通過第二壓縮空氣分支管路與所述壓縮空氣總管連接。所述第二壓縮空氣分支管路上設(shè)有第二流量控制閥。所述第二分子篩吸附塔的出口與所述二級(jí)空氣壓縮機(jī)組的入口連接。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，所述液態(tài)空氣儲(chǔ)能單元還包括壓縮熱存儲(chǔ)利用裝置、蓄冷器、節(jié)流元件、氣液分離器和低溫儲(chǔ)罐。所述壓縮熱存儲(chǔ)利用裝置包括第二換熱側(cè)。所述蓄冷器包括第三換熱側(cè)。

其中，所述二級(jí)空氣壓縮機(jī)組的出口與所述壓縮熱存儲(chǔ)利用裝置的第二換熱側(cè)的入口連接。所述第二換熱側(cè)的出口與所述蓄冷器的第三換熱側(cè)的入口連接。所述第三換熱側(cè)的出口與所述節(jié)流元件的入口連接。所述節(jié)流元件的出口與所述氣液分離器的入口連接。所述氣液分離器的液態(tài)空氣出口與所述低溫儲(chǔ)罐的入口連接。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，所述分子篩吸附塔自動(dòng)再生單元包括熱吹總管。所述蓄冷器還包括第四換熱側(cè)。所述壓縮熱存儲(chǔ)利用裝置還包括第五換熱側(cè)。

其中，所述氣液分離器的氣相空氣出口與所述蓄冷器的第四換熱側(cè)的入口連接。所述第四換熱側(cè)的出口與所述壓縮熱存儲(chǔ)利用裝置的第五換熱側(cè)的入口連接。所述第五換熱側(cè)的出口處連接所述熱吹總管。所述第一分子篩吸附塔通過第一再生分支管路與所述熱吹總管連接。所述第二分子篩吸附塔通過第二再生分支管路與所述熱吹總管連接。