[发明专利]一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统及其运行方法

权利要求书

1.一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统的运行方法，其特征在于，所述地热能热化学和压缩空气复合储能系统包括空气压缩机组、地下储气室（5）、储液罐（6）、干热岩甲醇裂解系统（7）、裂解气压缩机组、储气罐（13）和透平发电机组；干热岩甲醇裂解系统（7）设置在干热岩层，空气压缩机组的出气口连接地下储气室的入口，地下储气室（5）的出气口连通透平发电机组的工质入口，地下储气室（5）的出气口至透平发电机组的工质入口的管路上设置空气回热器（16）和换热器（17），透平发电机组的工质出口连通空气回热器（16）的工质入口；干热岩甲醇裂解系统（7）连通裂解气压缩机组的气体入口，裂解气压缩机组的入口处设置前置冷却器（10），裂解气压缩机组的气体出口连通储气罐（13）的入口，储气罐（13）的出口连通裂解气回热器（18）的介质入口，裂解气回热器（18）的介质出口连通合成甲醇反应器（20），合成甲醇反应器（20）的出口依次连通换热器（17）和裂解气回热器（18）工质入口，裂解气回热器（18）的工质出口连通冷却器（19）的介质入口，冷却器（19）的介质出口连通闪蒸器（21）的入口，闪蒸器（21）的气体出口连通裂解气回热器（18）的介质入口，闪蒸器（21）的液体出口连通储液罐（6），储液罐（6）的出口连通干热岩甲醇裂解系统（7）的介质入口；(1) 储能阶段，空气进入空气压缩机组压缩存储能量，空气在压缩过程中与产生的热量与冷水交换；甲醇液体在干热岩甲醇裂解系统（7）中产生裂解气，裂解气冷却换热后进入裂解气压缩机组压缩，裂解气压缩过程中产生的热量与冷水交换；

(2) 储气阶段，压缩后的空气进入地下储气室（5）存储，储能压缩后的裂解气进入储气罐（13）存储；

(3) 释能阶段，高压空气经空气回热器（16）和换热器（17）换热升温后进入透平发电机组膨胀发电，做功后的空气再进入空气回热器（16）预热高压空气；高压裂解气经过裂解气回热器（18）预热后进入反应器（20）合成甲醇放热使自身温度升高，再进入换热器（17）与空气换热后进入裂解气回热器（18）预热高压裂解气，之后进入冷却器（19）冷却，进入闪蒸器（21）分离出液态甲醇，液态甲醇进入储液罐（6）存储，剩余气体与储气罐（13）中的气体混合进入循环反应。

2.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统的运行方法，其特征在于，空气压缩机组包括第一级空气压缩机（1）和第二级空气压缩机（2），第一级空气压缩机（1）的出口连通空气中冷器（3）的进气口，空气中冷器（3）的出气口连通第二级空气压缩机（2）进气口，第二级空气压缩机（2）的出气口连通空气后冷器（4）的进气口，空气后冷器（4）的出气口连通地下储气室（5）的进气口；空气中冷器（3）和空气后冷器（4）的冷却介质均为水。

3.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统的运行方法，其特征在于，透平发电机组包括第一级膨胀机（14）和第二级膨胀机（15），地下储气室（5）的出气口连通空气回热器（16）的空气入口，空气回热器（16）的空气出口连通换热器（17）的空气入口，换热器（17）的空气出口连通第一级膨胀机（14）和第二级膨胀机（15）的工质入口，换热器（17）的工质入口连通合成甲醇反应器（20）的出口，换热器（17）工质出口连通裂解气回热器（18）的工质入口。

4.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统的运行方法，其特征在于，裂解气压缩机组包括第一级裂解气压缩机（8）、第二级裂解气压缩机（9）、裂解气中冷器（11）和裂解气后冷器（12），第一级裂解气压缩机（8）的出口连通裂解气中冷器（11）的进气口，裂解气中冷器（11）的出气口连通第二级裂解气压缩机（9）的进气口，第二级裂解气压缩机（9）的出气口连通储气罐（13）的进气口，裂解气中冷器（11）和裂解气后冷器（12）的冷却介质均为水。