[发明专利]组合式蓄热压缩空气储能系统及方法在审

专利信息
申请号: 202110420465.2 申请日: 2021-04-19
公开(公告)号: CN113062848A 公开(公告)日: 2021-07-02
发明(设计)人: 谢宁宁;孙长平;尹立坤;蔺新星;张翼 申请(专利权)人: 中国长江三峡集团有限公司
主分类号: F04B41/06 分类号: F04B41/06;F04B39/06;F02C1/05;F28D20/00
代理公司: 宜昌市三峡专利事务所 42103 代理人: 成钢
地址: 100038 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 组合式 蓄热 压缩空气 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:它包括填充蓄热装置(1)、蓄热回路(2)、释热回路(3)、储气回路(4)、辅助回路(5)、压缩回路(6)和做功回路(7);所述蓄热回路(2)和释热回路(3)相互连通,填充蓄热装置(1)位于蓄热回路(2)和释热回路(3)之间与其连通,蓄热回路(2)的蓄热换热器(21)和释热回路(3)的释热换热器(31)与储气回路(4)连接,辅助回路(5)与释热回路(3)连接;压缩回路(6)和做功回路(7)分别与蓄热换热器(21)和释热换热器(31)连接。

2.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述填充蓄热装置(1)包括与填充床(11)排液端连通的储液罐(12),蓄热回路(2)和释热回路(3)的一端与储液罐(12)连通,另一端与填充床(11)进液端连通。

3.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述蓄热回路(2)包括与蓄热管路串联的蓄热换热器(21)和低温屏蔽泵(22)。

4.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述释热回路(3)包括与释热管路串联的释热换热器(31)和高温屏蔽泵(32)。

5.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述储气回路(4)包括与储气罐(41)连接的进气管路和排气管路,进气管路和排气管路分别与蓄热换热器(21)和释热换热器(31)连接。

6.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述辅助回路(5)包括与加热管路串联的加热器(51),以及与加热管路连接的分支管路(52),加热管路两端分别与储液罐(12)和释热回路(3)连接,分支管路(52)与释热回路(3)连接。

7.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述压缩回路(6)包括与压缩管路连接的压缩机(61),压缩管路与蓄热换热器(21)连接。

8.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述做功回路(7)包括与做功管路连接的膨胀机(71),做功管路与释热回路(3)连接。

9.根据权利要求1所述的组合式蓄热压缩空气储能系统,其特征是:所述填充蓄热装置(1)的填充床(11)进液端连接有稳压系统(13);释热回路(3)中连接有膨胀槽(33)。

10.根据权利要求1~9任一项所述的组合式蓄热压缩空气储能系统的储能和释能方法,其特征是,它包括如下步骤:

S1,储能,压缩机(61)和低温屏蔽泵(22)启动,将高温高压空气转换成低温高压空气储存于储气罐(41)中;

S1-1,压缩机(61)排出的高温高压空气进入蓄热换热器(21),蓄热换热器(21)吸收热量后与蓄热回路(2)中的低温液态传热介质进行热量转换;

S1-2,储液罐(12)内的液态传热介质进入蓄热回路(2)中,低温屏蔽泵(22)驱动蓄热回路(2)中的液态传热介质不断循环,液态传热介质不断吸收蓄热换热器(21)的热量;与此同时,高温高压空气降温后形成低温高压空气进入储气罐(41)内储存;

S1-3,当储液罐(12)内的液态传热介质达到设定温度值或储气罐(41)内的低温高压空气达到设定值时,储能过程结束;

S2,释能,高温屏蔽泵(32)启动,将储气罐(41)内的低温高压空气转换成高温高压空气输送给膨胀机(71)做功;

S2-1,储气罐(41)内的低温高压空气进入释热换热器(31),释热换热器(31)吸收热量后与储气回路(4)中的低温高压空气进行热量转换;

S2-2,储液罐(12)内的液态传热介质进入释热回路(3)中,高温屏蔽泵(32)驱动释热回路(3)中的液态传热介质不断循环,液态传热介质热量不断传导给释热换热器(31);与此同时,低温高压空气吸热后形成高温高压空气驱动膨胀机(71)做功;

S2-3,当储气罐(41)内低温高压空气释放达到设定值或者储液罐(12)内的液态传热介质温度达到设定值时,释能过程结束;

S3,辅助加热,在S2中,当释热回路(3)中的液态传热介质释放的温度不能满足膨胀机(71)额定做功温度要求时,加热器(51)启动,对释热回路(3)中的液态传热介质进行加温;

在S1中,释热回路(3)处于关闭状态,储气罐(41)的排气管路关闭,进气管路打开;

在S2中,蓄热回路(2)处于关闭状态,储气罐(41)的排气管路打开,进气管路关闭;

在S3中,液态传热介质不经过填充床(11)。

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