[實用新型]一種壓縮空氣儲能系統

有效

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• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN219366279U
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 施承斌;汪楓;廖景明;陳耀森;孫衛(wèi)鋒;鄒曉昕;張朋
• 申請（專利權）人: 中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;F04B39/06;F01K3/00;F01K7/02;F01K7/16
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 李曉芬

本實用新型涉及儲能技術領域，尤其涉及一種壓縮空氣儲能系統，包括壓縮機系統、換熱系統、儲氣腔室、儲熱系統、透平系統和蛇形管；所述儲熱系統包括高溫儲罐和低溫儲罐；所述換熱系統包括壓縮側換熱器和透平側換熱器；所述壓縮機系統與所述壓縮側換熱器空氣側、所述儲氣腔室的空氣進口管道連通；所述透平系統與所述透平側換熱器空氣側、所述儲氣腔室的空氣出口管道連通；本專利改造了散熱系統，對壓縮過程中產生的多余熱量進行散熱，提升了系統運行的安全性。并且相對于常規(guī)的壓縮空氣儲能系統，在壓縮機做功一定的情況下，透平機的初始空氣壓力更高，做功能力更強，因此電?電轉換效率更高。

技術領域

本實用新型涉及儲能技術領域，尤其涉及一種壓縮空氣儲能系統。

背景技術

儲能技術是緩解可再生能源對電網沖擊的一種手段，并且能夠調頻調峰，是近年來研究的熱點。壓縮空氣儲能作為儲能方式的一種，具有清潔、高效、規(guī)模化等特點，是最具前景的儲能技術之一。在電網負荷低谷時，壓縮空氣儲能系統吸收電網多余的電量，驅動壓縮機做功，將常壓空氣壓縮成高壓空氣儲存在儲氣腔室中，壓縮過程中產生熱量，通過換熱系統將熱量換出，儲存在儲熱系統中；在電網負荷高峰時，壓縮空氣儲能系統從儲氣腔室中釋放高壓空氣，進入透平機膨脹做功產生電力送至電網，做功過程中通過換熱系統吸收儲熱系統儲存的熱量。

專利公開號為CN217783583U的中國實用新型專利，其公開了一種氣體定壓冷熱水儲罐式非補燃壓縮空氣儲能系統，包括壓縮系統、儲氣系統、儲熱系統、穩(wěn)壓系統和膨脹系統。壓縮系統將空氣壓縮產生熱量，通過高溫熱水的方式儲存至熱水儲罐內，完成儲熱；膨脹系統將熱水儲罐中的熱水與從儲氣裝置釋放出來的高壓氣體換熱，加熱后的空氣推動膨脹機做功并帶動發(fā)電機發(fā)電，完成釋熱。其提供了一種新型儲熱方式，采用水為傳熱介質，惰性氣體為定壓介質，原料簡單易得，利于工程實施，具有投資低，結構簡單，便于實施的特點。

上述專利，針對于儲熱方式進行了改進，但是未設置散熱系統，會導致壓縮熱堆積，不利于系統安全穩(wěn)定的運行。

實用新型內容

針對背景技術中存在的問題，本實用新型提供一種壓縮空氣儲能系統，其改造了散熱系統，對壓縮過程中產生的多余熱量進行散熱，提升了系統運行的安全性。并且相對于常規(guī)的壓縮空氣儲能系統，在壓縮機做功一定的情況下，透平機的初始空氣壓力更高，做功能力更強，因此電-電轉換效率更高。

本實用新型的技術方案如下：

一種壓縮空氣儲能系統，包括壓縮機系統、換熱系統、儲氣腔室、儲熱系統、透平系統和蛇形管；所述儲熱系統包括高溫儲罐和低溫儲罐；所述換熱系統包括壓縮側換熱器和透平側換熱器；所述壓縮機系統與所述壓縮側換熱器空氣側、所述儲氣腔室的空氣進口管道連通；所述透平系統與所述透平側換熱器空氣側、所述儲氣腔室的空氣出口管道連通；所述高溫儲罐的進口與所述壓縮側換熱器水側出口管道連通，所述高溫儲罐的出口與所述透平側換熱器水側進口管道連通；所述低溫儲罐的進口與所述蛇形管一端管道連通，所述低溫儲罐的出口與所述壓縮側換熱器水側進口管道連通；所述蛇形管另一端與所述透平側換熱器水側出口管道連通；所述蛇形管埋設在地面以下。

進一步的，所述高溫儲罐和低溫儲罐的進口管道處均設置有關斷閥；高溫儲罐和低溫儲罐的出口管道處均設置有關斷閥和泵，且泵沿水流方向布置在關斷閥之后。

進一步的，所述壓縮機系統包括多個壓縮缸；所述壓縮側換熱器數量配合所述壓縮缸設置；所述壓縮缸兩兩之間分別通過一壓縮側換熱器空氣管道串連連接；第一級壓縮缸的空氣進口與大氣連通，最后一級壓縮缸的空氣出口與所述儲氣腔室的空氣進口通過一壓縮側換熱器空氣管道串連連接；所述透平系統包括多個透平缸；所述透平側換熱器數量配合所述透平缸設置；所述透平缸兩兩之間分別通過一透平側換熱器空氣管道串連連接；第一級透平側換熱器的空氣進口與所述儲氣腔室的空氣出口通過一透平側換熱器空氣管道串連連接，最后一級透平側換熱器的空氣出口與大氣連通。