[发明专利]深冷液化空气储能发电系统及其启停控制方法

说明书

本发明提供了一种深冷液化空气储能发电系统及其启停控制方法，该系统包括空气进气及空压机子系统、空气纯化及增压机子系统、增压透平膨胀机及液空子系统、深冷泵子系统、空气膨胀发电子系统、循环风机子系统、储冷储热及冷却子系统及多条管道。上述各子系统之间通过管道连接，可实现深冷液化空气储能发电系统在储能阶段的自动启停控制，以及该系统在释能阶段的自动启停控制。

技术领域

本发明涉及储能发电技术领域，尤其涉及一种深冷液化空气储能发电系统及其启停控制方法。

背景技术

深冷液化空气储能发电系统分为两大阶段，即储能阶段和释能阶段。储能阶段的功能是，将富裕的电能通过压缩机以及深冷液化设备等转换成深冷液化空气的形式存储起来；释能阶段的功能是，在需要发电时使液化空气吸收热量蒸发，形成高压空气推动膨胀发电机组做功发电。但是，在储能阶段(或释能阶段)，现有的深冷液化空气储能发电系统在全停状态下，无法实现深冷液化空气储能发电系统的自动启动，也无法在深冷液化空气储能发电系统在运行状态下，实现自动停止。并且，当深冷液化空气储能发电系统在储能阶段(或释能阶段)启动程序运行至某一步时，若该步序条件不满足，无法继续启动程序的运行。即，现有深冷液化空气储能发电系统的运行与停止均需要人为干预，这大大增加了工作量和人力成本，并且若不能及时启动或者停止深冷液化空气储能发电系统，则会影响机组正常运行。

发明内容

为解决已有的深冷液化空气储能系统在全停状态下无法自动启动，且在运行状态下无法实现自动停止，以及在某一步序条件不满足时需要人为干预的问题，本发明实施例提供了一种深冷液化空气储能发电系统及其启停控制方法。

本发明实施例一方面提供了一种深冷液化空气储能发电系统，所述系统包括：空气进气及空压机子系统、空气纯化及增压机子系统、增压透平膨胀机及液空子系统、深冷泵子系统、空气膨胀发电子系统、循环风机子系统、储冷储热及冷却子系统及多条管道；

所述空气进气及空压机子系统包括通过管道依次连接的空气过滤器、空压机第一级、空压机第一级间冷却器、空压机第二级及空压机第二级间冷却器；所述空气过滤器用于对原料空气进行过滤净化，净化后的空气经空压机第一级进行压缩，再经由空压机第一级间冷却器降温，再依次进入空压机第二级进行压缩，再经由空压机第二级间冷却器降温排出至所述空气纯化及增压机子系统；

所述空气纯化及增压机子系统包括并联连接的两个分子筛、增压机第一级、增压机第一级间冷却器、增压机第二级及增压机第二级间冷却器；所述分子筛用于对空压机第二级间冷却器降温排出的压缩空气进行纯化处理，纯化后的空气进入增压机第一级压缩，再经由增压机第一级间冷却器降温，再依次进入增压机第二级进行压缩，再经由增压机第二级间冷却器降温排出至所述增压透平膨胀机液空子系统；

所述增压透平膨胀机液空子系统包括增压器、增压透平膨胀机、冷箱换热器、气液分离器、节流阀及液空储槽；所述增压器用于对增压机第二级间冷却器的出口空气进行增压，增压后的空气进入冷箱换热器中冷却，冷却后的空气一路进入增压透平膨胀机膨胀降温并进入气液分离器，另一路经节流阀节流液化后进入气液分离器；气液分离器中的液态空气最终排入液空储槽，气态空气返回冷箱换热器复热至常温后去所述空气纯化及增压机子系统中的增压机第一级的入口；

所述深冷泵子系统包括并联连接的两台深冷泵，用于将所述液空储槽输出的液化空气的压力提升后送入空气膨胀发电子系统；

所述空气膨胀发电子系统包括蒸发器及膨胀发电机组，所述膨胀发电机组包括多级换热器及多级膨胀机；来自所述深冷泵子系统的液化空气经所述蒸发器蒸发形成高压常温空气，然后通过所述换热器提升温度后进入所述膨胀机做功后排出，其中一部分排气用于对所述空气过滤器进行反吹；