[發明專利]一種壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統及利用方法

在審

• 申請號: 202111593540.1
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114278535A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 陳仕卿;徐玉杰;張華良;周學志;張新敬;陳海生
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04;F04B41/02;F04B41/06;F04B39/06;F28D20/00;F01K3/14;F01K7/22;F17C1/00;F17C5/06;F17C7/00;F17C13/00;E21B43/24;E21B43/285;E21B43/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 向長松

1.一種壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，適于應用于儲存有鹵水及具有鹵水采集井的鹽穴結構中，所述鹵水采集井與采鹵站相連，包括，

儲能結構，所述儲能結構的出氣端適于與所述鹽穴結構的進氣端相連，適于將壓縮后的高壓空氣輸送至所述鹽穴結構內；

釋能結構，包括多級膨脹機，所述多級膨脹機的進氣口與所述鹽穴結構的出氣端相連，高壓空氣經所述多級膨脹機做功后，將空氣壓力能進行釋放；

其特征在于，還包括：

進水設備，適于當進行鹵水采集操作時向所述鹽穴結構中進行注水。

2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，

所述儲能結構包括多級壓縮機以及位于相鄰兩級壓縮機之間的換熱器，所述換熱器上設置有冷水進水口以及熱水出水口，至少一個所述熱水出水口與儲熱罐相連接，至少一個所述冷水進水口與冷水源相連接。

3.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，

所述釋能結構包括再熱器以及與所述再熱器相連的膨脹機，所述再熱器的進氣口與所述鹽穴結構的出氣端相連，所述再熱器的出氣口與所述膨脹機的進氣口相連；

所述儲熱罐的出液口與所述再熱器的進液口相連。

4.根據權利要求3所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，所述冷水源為儲冷罐，所述再熱器的出液口與所述儲冷罐的進液口相連。

5.根據權利要求2－4任一所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，至少一個所述換熱器上的熱水出水口與所述進水設備相連接。

6.根據權利要求5所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，

所述采鹵站上連接有電源，所述進水設備位于所述采鹵站的上游，且與所述采鹵站的進水口相連，所述采鹵站的出水口與所述換熱器上的熱水出水口相連。

7.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，所述儲能結構與所述鹽穴結構的進氣端之間、所述釋能結構與所述鹽穴結構的出氣端之間以及所述采鹵站與所述鹵水采集井之間的管路上均設置有控制閥。

8.根據權利要求7所述的壓縮空氣儲能與鹽穴耦合系統，其特征在于，

還包括節流閥，設置在所述釋能結構與所述鹽穴結構的出氣端之間的管路上。

9.一種壓縮空氣儲能利用方法，應用于儲存有鹵水及具有鹵水采集井的鹽穴結構中，所述鹵水采集井與采鹵站相連，其特征在于，包括如下步驟：

儲能過程中，對空氣進行壓縮，并將壓縮后的高壓空氣輸送至鹽穴結構內；

釋能過程中，將高壓空氣所攜帶的空氣壓力能釋放；

鹵水采集時，利用高壓空氣中所攜帶的熱能加熱鹽穴結構內的鹵水，以提高鹵水中電解質的濃度，并通過鹵水采集井將鹽穴結構內的鹵水輸送至采鹵站，并同時向所述鹽穴結構中進行注水。

10.根據權利要求9所述的壓縮空氣儲能利用方法，其特征在于，

儲能過程中，利用換熱器與壓縮后的高壓空氣進行換熱，將一部分熱量存儲在儲熱罐中，用于釋能過程中對從鹽穴結構內排出的高壓空氣進行加熱；將攜帶另一部分熱量的水注入鹽穴結構，用于提高鹽穴結構內的鹵水溫度。

11.根據權利要求9所述的壓縮空氣儲能利用方法，其特征在于，

儲能過程中，鹵水采集井與采鹵站之間的控制閥調至中等開度，鹵水正常流動，釋能結構與鹽穴結構之間的控制閥開通向鹽穴結構內注入清水，以調節鹽穴結構內的儲氣腔的體積；

釋能過程中，儲能結構與鹽穴結構之間的控制閥關閉，釋能結構與鹽穴結構之間的控制閥開通輸出高壓的帶溫空氣，鹵水采集井與采鹵站之間的控制閥調至最低開度，保證鹵水流動，以使鹽結晶不堵塞鹵水采集井；

儲能與釋能過程完成后，儲能結構與鹽穴結構之間的控制閥關閉，釋能結構與鹽穴結構之間的控制閥開通向鹽穴結構內注入清水，鹵水采集井與采鹵站之間的控制閥調至最大開度，鹵水站滿負荷運行。