[发明专利]一种压缩超临界二氧化碳储能系统及方法

权利要求书

1.一种压缩超临界二氧化碳储能系统，其特征在于，包括锅炉(1)、透平(2)、发电机(3)、回热器(4)、冷却器(5)、低压二氧化碳储罐(6)、二氧化碳压缩机(7)、储能压缩机(10)及高压二氧化碳储罐(13)；

锅炉(1)的出口与透平(2)的入口相连通，透平(2)的出口与回热器(4)的高温介质入口相连通，透平(2)与二氧化碳压缩机(7)及发电机(3)相联动，二氧化碳压缩机(7)通过离合器(11)与储能压缩机(10)相联动，回热器(4)的高温介质出口与冷却器(5)的高温介质入口相连通，冷却器(5)的高温介质出口与低压二氧化碳储罐(6)的入口相连通，低压二氧化碳储罐(6)的出口与二氧化碳压缩机(7)的入口及储能压缩机(10)的入口相连通，二氧化碳压缩机(7)的出口与回热器(4)的低温介质入口相连通，回热器(4)的低温介质出口与锅炉(1)的入口相连通，储能压缩机(10)的出口与高压二氧化碳储罐(13)的入口相连通，高压二氧化碳储罐(13)的出口与回热器(4)的低温介质入口相连通。

2.根据权利要求1所述的压缩超临界二氧化碳储能系统，其特征在于，二氧化碳压缩机(7)与回热器(4)之间设置有二氧化碳压缩机出口阀(8)。

3.根据权利要求2所述的压缩超临界二氧化碳储能系统，其特征在于，低压二氧化碳储罐(6)与储能压缩机(10)之间设有储能压缩机入口阀(9)。

4.根据权利要求3所述的压缩超临界二氧化碳储能系统，其特征在于，储能压缩机(10)与高压二氧化碳储罐(13)之间设有储能压缩机出口阀(12)。

5.根据权利要求4所述的压缩超临界二氧化碳储能系统，其特征在于，高压二氧化碳储罐(13)与回热器(4)之间设有高压二氧化碳储罐出口阀(14)。

6.一种压缩超临界二氧化碳储能方法，其特征在于，根据权利要求5所述的压缩超临界二氧化碳储能系统，包括以下步骤：

正常情况下，通过离合器(11)使二氧化碳压缩机(7)与储能压缩机(10)分离，关闭储能压缩机入口阀(9)、储能压缩机出口阀(12)及高压二氧化碳储罐出口阀(14)，打开二氧化碳压缩机出口阀(8)，超临界二氧化碳经锅炉(1)加热后进入透平(2)中做功，透平(2)拖动二氧化碳压缩机(7)及发电机(3)转动，使得二氧化碳压缩机(7)压缩二氧化碳，发电机(3)进行发电，透平(2)输出的超临界二氧化碳经过回热器(4)放热后进入到冷却器(5中进行冷却，然后再进入到低压二氧化碳储罐(6)中，低压二氧化碳储罐(6)输出的超临界二氧化碳进入到二氧化碳压缩机(7)中压缩至预设压力，再经回热器(4)吸热后进入到锅炉(1)中；

当需要减少发电机(3)的发电量时，则打开储能压缩机入口阀(9)及储能压缩机出口阀(12)，关闭高压二氧化碳储罐出口阀(14)，通过离合器(11)使二氧化碳压缩机(7)与储能压缩机(10)全联动，储能压缩机(10)开始工作耗功，以降低发电机(3)的发电量，同时储能压缩机(10)将低压二氧化碳储罐(6)输出的超临界二氧化碳加压至预设压力后存储于高压二氧化碳储罐(13)中；

当需要增加发电机(3)的发电量时，则关闭储能压缩机入口阀(9)及储能压缩机出口阀(12)，二氧化碳压缩机(7)与储能压缩机(10)之间不联动，储能压缩机(10)停止工作，打开高压二氧化碳储罐出口阀(14)，高压二氧化碳储罐(13)输出的高压超临界二氧化碳进入到回热器(4)，同时逐渐减小二氧化碳压缩机出口阀(8)的开度，保证进入回热器(4)中的超临界二氧化碳流量不变，以降低二氧化碳压缩机(7)输出的超临界二氧化碳流量，从而降低二氧化碳压缩机(7)的功耗，进而提高发电机(3)的发电量。