[实用新型]一种绝热压缩空气蓄能发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电技术，特别是一种高效稳定运行的带动力热管的绝热压缩空气蓄能发电系统。

背景技术

压缩空气蓄能是一种具有发展潜力的大规模蓄能方式，它具有动态响应快、成本低、环境友好等优点。压缩空气蓄能发电系统在使用电力驱动压气机压缩空气并存入储气室的过程中，压气机出口空气温度以及储气室内空气温度都将随之提高。并且储气室内空气压力上升越快，储气室内的空气温度上升幅度也越大。反之，在储气室的放气过程中，储气室压力将随着压缩空气的释放而降低，随着储气室压力的降低，储气室内空气的温度也会随之降低，且储气室的温度降低幅度与储气室压力下降幅度直接相关。现有的压缩空气蓄能发电系统，储气室与周围环境的热传递仅靠储气室壁面与环境之间的自然散热，储气室内空气温度的变化幅度直接与储气室压力变化率相关，其温度并不受控，散热不畅尤其是短时间快速的储气室压力上升或下降，将导致储气室温度快速上升或下降。储气室内空气温度反复频繁的升高与降低，会影响压缩空气储能发电系统的储气蓄能功耗和发电效率，如：储气室内空气温度上升会增加储气蓄能的功耗，储气室内空气温度降低将直接导致从储气室中放出的驱动透平工作的压缩空气温度降低，从而降低了压缩空气的做功能力。此外，储气室内空气温度反复频繁的身高与降低，还会对蓄能及放气发电过程的稳定性及储气室的安全运行产生重要影响，如：由于长时间的冷热变化，储气室壁面材料疲劳老化，储气室壁面反复冷热交变造成的疲劳损伤将影响储气室安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种旨在提高系统整体运行效率及储气室安全性能的绝热压缩空气蓄能发电系统。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种绝热压缩空气蓄能发电系统，它包括低压压气机、高压压气机、储气室和透平机，储气室进气管路连通高压压气机，储气室出气管路连通透平机，其改进在于，所述储气室内设有蛇形盘管热管换热器，所述低压压气机和高压压气机之间设有低压逆流气液热管换热器，所述高压压气机和储气室之间设有高压逆流气液热管换热器位于，所述储气室出气管路处设有放气逆流气液热管换热器。

上述绝热压缩空气蓄能发电系统，所述系统设有吸热储热支路、放气发电支路和放热平衡支路，所述吸热储热支路包括蓄水池、升压泵、进口三向阀、蛇形盘管热管换热器、出口三向阀、高压逆流气液热管换热器、低压逆流气液热管换热器、储热装置和将上述部件连接的管路；所述放气发电支路包括储气室、放气逆流气液热管换热器、透平机、发电机和将上述部件依次连接的管路；所述放热平衡支路包括储热装置、循环泵、放气逆流气液热管换热器、进口三向阀、蛇形盘管热管换热器、出口三向阀、蓄水池和将上述部件依次连接的管路。

上述绝热压缩空气蓄能发电系统，所述蛇形盘管热管换热器由盘管和多个与盘管连接的盘管热管构成，盘管呈蛇形设置在储气室内，盘管螺旋环绕在各盘管热管的一端，各盘管热管的另一端设有伞状翅片。

上述绝热压缩空气蓄能发电系统，所述高压逆流气液热管换热器包括壳体，壳体内并排设置热管，由密封隔板将壳体分隔为空气腔室和水腔室，各热管两侧分别位于空气腔室和水腔室内，空气腔室的两端分别设有空气进口和空气出口，水腔室内分别设有水进口和水出口，空气进口和水出口位于壳体的一端，空气出口和水进口位于壳体的另一端。

上述绝热压缩空气蓄能发电系统，所述设置在高压逆流气液热管换热器内的热管两端设有伞状翅片。

上述绝热压缩空气蓄能发电系统，所述放气逆流气液热管换热器、低压逆流气液热管换热器与高压逆流气液热管换热器为相同结构。

上述绝热压缩空气蓄能发电系统，所述储热装置为保温良好的耐压热水罐。

本实用新型的主要优点如下：1、在压缩空气储能系统充气蓄能时，通过蛇形盘管热管换热器和逆流气液热管换热器梯级回收热量，并将吸收的热量存储在储热装置；在压缩空气储能系统放气发电时，释放储热装置的热量，通过放气逆流气液热管换热器加热进入透平的空气，并通过蛇形盘管热管换热器吸收储气室内的膨胀冷量，从而达到无论是充气还是放气过程都可以保证储气室内空气温度相对稳定，避免储气室壁面反复冷热交变造成的疲劳损伤；2、压缩热梯级回收，利用升压泵驱动水依次逐级流过蛇形盘管热管换热器、低压逆流气液热管换热器、高压逆流气液热管换热器，采用吸热温度由低到高的顺序，逐级提高所储热水的温度，梯级回收压缩热；3、将压缩热充分回收利用于放气发电过程，既提高了充气蓄能及放气发电过程的稳定性，也提高了系统整体运行效率。