[發(fā)明專利]壓縮空氣與液態(tài)空氣的聯(lián)合儲能發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110644572.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113202587B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季偉;郭璐娜;陳六彪;崔晨;郭嘉;王俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K3/00;F01K3/02;F01D15/10
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張建利

1.一種壓縮空氣與液態(tài)空氣的聯(lián)合儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：一級空氣壓縮機組(2)、壓縮熱存儲利用裝置(9)、壓縮空氣存儲單元、液態(tài)空氣存儲單元和膨脹發(fā)電單元，

其中，所述一級空氣壓縮機組(2)的出口與所述壓縮熱存儲利用裝置(9)連接，以將壓縮空氣的熱量存儲至所述壓縮熱存儲利用裝置(9)內(nèi)，所述壓縮熱存儲利用裝置(9)與所述壓縮空氣存儲單元連接，以存儲壓縮空氣，所述壓縮熱存儲利用裝置(9)與所述液態(tài)空氣存儲單元連接，以存儲液態(tài)空氣，所述壓縮空氣存儲單元和所述液態(tài)空氣存儲單元均與所述膨脹發(fā)電單元連接，以實現(xiàn)壓縮空氣與液態(tài)空氣聯(lián)合發(fā)電，

所述壓縮空氣存儲單元包括壓縮空氣儲能二級空氣壓縮機(4)和壓縮空氣儲罐(14)，所述壓縮熱存儲利用裝置(9)包括第一換熱側(cè)(H1)和第二換熱側(cè)(H2)，

其中，所述一級空氣壓縮機組(2)的出口與所述壓縮熱存儲利用裝置(9)的第一換熱側(cè)(H1)的入口連接，所述第一換熱側(cè)(H1)的出口處連接有壓縮空氣輸送總管(26)，所述壓縮空氣儲能二級空氣壓縮機(4)的入口通過第一壓縮空氣支管(27)與所述壓縮空氣輸送總管(26)連接，并且，所述第一壓縮空氣支管(27)上安裝有第一流量控制閥(8)，所述壓縮空氣儲能二級空氣壓縮機(4)的出口與所述壓縮熱存儲利用裝置(9)的第二換熱側(cè)(H2)的入口連接，所述第二換熱側(cè)(H2)的出口與所述壓縮空氣儲罐(14)的入口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣與液態(tài)空氣的聯(lián)合儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述液態(tài)空氣存儲單元包括預冷器(3)、分子篩純化裝置(5)、液態(tài)空氣儲能二級空氣壓縮機(6)、蓄冷器(10)、節(jié)流元件(11)、氣液分離器(12)和液態(tài)空氣儲罐(13)，所述壓縮熱存儲利用裝置(9)還包括第三換熱側(cè)(H3)，所述預冷器(3)包括第四換熱側(cè)(H4)，所述蓄冷器(10)包括第五換熱側(cè)(H5)，

其中，所述預冷器(3)的第四換熱側(cè)(H4)的入口通過液態(tài)空氣支管(28)與所述壓縮空氣輸送總管(26)連接，所述液態(tài)空氣支管(28)上安裝有第二流量控制閥(7)，所述預冷器(3)的第四換熱側(cè)(H4)的出口與所述分子篩純化裝置(5)的入口連接，所述分子篩純化裝置(5)的出口與所述液態(tài)空氣儲能二級空氣壓縮機(6)的入口連接，所述液態(tài)空氣儲能二級空氣壓縮機(6)的出口與所述壓縮熱存儲利用裝置(9)的第三換熱側(cè)(H3)的入口連接，所述第三換熱側(cè)(H3)的出口與所述蓄冷器(10)的第五換熱側(cè)(H5)的入口連接，所述第五換熱側(cè)(H5)的出口與所述節(jié)流元件(11)的入口連接，所述節(jié)流元件(11)的出口與所述氣液分離器(12)的入口連接，所述氣液分離器(12)的液態(tài)空氣出口與所述液態(tài)空氣儲罐(13)的入口連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣與液態(tài)空氣的聯(lián)合儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄冷器(10)還包括第六換熱側(cè)(H6)，所述預冷器(3)還包括第七換熱側(cè)(H7)，

其中，所述液態(tài)空氣儲罐(13)的氣相空氣出口與所述蓄冷器(10)的第六換熱側(cè)(H6)的入口連接，所述第六換熱側(cè)(H6)的出口與所述預冷器(3)的第七換熱側(cè)(H7)的入口連接，所述第七換熱側(cè)(H7)的出口與所述液態(tài)空氣儲能二級空氣壓縮機(6)的入口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣與液態(tài)空氣的聯(lián)合儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述液態(tài)空氣存儲單元還包括低溫泵(15)，所述蓄冷器(10)還包括第八換熱側(cè)(H8)，所述壓縮熱存儲利用裝置(9)還包括第九換熱側(cè)(H9)，

其中，所述液態(tài)空氣儲罐(13)的出口與所述低溫泵(15)的入口連接，所述低溫泵(15)的出口與所述蓄冷器(10)的第八換熱側(cè)(H8)的入口連接，所述第八換熱側(cè)(H8)的出口與所述壓縮熱存儲利用裝置(9)的第九換熱側(cè)(H9)的入口連接，所述第九換熱側(cè)(H9)的出口與所述膨脹發(fā)電單元連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮空氣與液態(tài)空氣的聯(lián)合儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮空氣儲罐(14)的出口處連接有壓縮空氣排氣總管(29)，所述蓄冷器(10)的第八換熱側(cè)(H8)通過第二壓縮空氣支管(30)與所述壓縮空氣排氣總管(29)連接，所述第二壓縮空氣支管(30)上安裝有第三流量控制閥(16)。