[发明专利]一种燃煤发电机组耦合液化空气储能发电系统

说明书

本发明涉及发动机装置技术领域，尤其涉及一种燃煤发电机组耦合液化空气储能发电系统，包括空气液化储能系统和空气膨胀发电系统；空气液化储能系统的小汽机通过转轴连接第一空气压缩机与第二空气压缩机，第一空气压缩机通过第一换热器依次连接第二空气压缩机、第二换热器、冷箱、制冷机、膨胀喷管、气液分离器、液态空气储罐；空气膨胀发电系统的低温泵一端连接液态空气储罐，液态空气储罐与低温泵之间设有第一阀门，低温泵的另一端依次连接第三换热器、第四换热器、第一透平，第一透平通过第五换热器连接第二透平，第一透平与第二透平通过相同的转轴共同连接发电机。通过本发明的发电系统，提升了电网整体调频水平，提高火电厂安全运行水平、降低设备损耗。

技术领域

本发明涉及发动机装置技术领域，尤其涉及一种燃煤发电机组耦合液化空气储能发电系统。

背景技术

近年来，随着风力发电以及光伏发电等新能源发电方式的不断并网，对于原有的电网系统的稳定性造成了一定的威胁和影响。新能源发电比例的快速提高，电网调频容量不足的问题凸显，因此有效提高火电厂灵活性改造和储能调频能力，对提升电网整体调频水平具有重要意义。且火电厂联合储能调频系统，还可有效提高火电厂安全运行水平、降低设备损耗。

大规模储能技术是提高可再生能源能量密度与稳定性的重要手段，可应用于大规模可再生能源并网、能源互联网的智能调控、应急电源等。目前受到广泛关注的大规模储能技术主要有电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能和液化空气储能等。但是抽水蓄能需要水资源作为支撑，压缩空气储能对储气室的要求较高。相比于抽水储能和压缩空气储能，近年来开发的液化空气储能系统有着许多优良的特性，如不受地理条件的限制、可以在低压条件下安全储存、可以在现有设备上运行等。因此，为克服传统压缩空气储能与抽水蓄能所存在的问题，近些年来国内外学者相继开展液态空气储能技术的研究，以低温液态空气作为储能介质，可显著提高储能密度。

发明内容

本发明提供一种燃煤发电机组耦合液化空气储能发电系统，目的在于提升电网整体调频水平，提高火电厂安全运行水平、降低设备损耗。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃煤发电机组耦合液化空气储能发电系统，包括空气液化储能系统和空气膨胀发电系统；

空气液化储能系统包括小汽机，小汽机通过转轴连接第一空气压缩机与第二空气压缩机，第一空气压缩机还通过第一换热器连接第二空气压缩机，第二空气压缩机还依次连接第二换热器、冷箱、制冷机、膨胀喷管、气液分离器、液态空气储罐；气液分离器还依次连接冷箱、第二换热器、第一空气压缩机，使第一空气压缩机与气液分离器之间形成循环回路；

空气膨胀发电系统包括低温泵，低温泵一端连接液态空气储罐，液态空气储罐与低温泵之间设有第一阀门，低温泵的另一端依次连接第三换热器、第四换热器、第一透平，第一透平通过第五换热器连接第二透平，所述第一透平与第二透平通过相同的转轴共同连接发电机。

进一步地，还包括压缩集热系统，压缩集热系统包括第一蓄冷器、第一蓄热器，第一蓄冷器的一端采用并联的方式分别通过第二阀门和第三阀门连接第一换热器和第二换热器，第一蓄冷器的另一端通过并联的方式分别连接第四换热器、第五换热器；第一蓄热器的一端通过并联的方式分别连接第一换热器和第二换热器，另一端通过并联的方式分别通过第四阀门和第五阀门连接第四换热器和第五换热器。

进一步地，冷箱一端依次通过第六阀门、第二蓄冷器连接第三换热器，另一端依次通过第二蓄热器、第七阀门连接第三换热器，使冷箱与第三换热器形成循环回路。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：