[发明专利]布雷顿-有机朗肯循环式储能供电方法及装置

权利要求书

1.一种布雷顿-有机朗肯循环式储能供电方法，其特征在于，其包括如下模式：

(1)储能模式：常温的工作介质经过压缩机绝热压缩之后，通过等压放热过程与主蓄热系统进行换热；工作介质通过余热锅炉等压放热至有机朗肯循环系统，从而使发电机发电，然后工作介质进入透平进行绝热膨胀以对外做功，然后工作介质通过等压吸热过程与蓄冷系统进行换热，最后工作介质再循环或释放到外界；

(2)供电模式：常温的工作介质通过等压放热过程与蓄冷系统进行换热，然后经过压缩机绝热压缩，继而通过等压吸热过程与主蓄热系统进行换热，然后进入透平进行绝热膨胀以对外做功，然后工作介质通过余热锅炉等压放热至有机朗肯循环系统，从而使发电机发电，随后工作介质循环或释放到外界；在此过程中净输出的功用于供电；

对于所述储能模式和供电模式，有机朗肯循环系统设置为使得：有机工质进入余热锅炉以吸收所述工作介质向余热锅炉排出的热量，使之等压吸热成为有机工质的蒸汽，有机工质的蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功，从而带动发电机发电，汽轮机的排气在冷凝器中等压放热，凝结为冷凝的有机工质，工质泵将冷凝的有机工质绝热压缩，有机工质回到余热锅炉并重复上述过程。

2.根据权利要求1所述的布雷顿-有机朗肯循环式储能供电方法，其特征在于，所述工作介质包括空气、氩气、氮气、氦气或二氧化碳；所述有机工质包括烃类、醇类、醚类、酯类、酮类、醛类、酚类、羧酸、胺类、二醇衍生物以及杂环类化合物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的布雷顿-有机朗肯循环式储能供电方法，其特征在于，所述工作介质在储能模式下，与主蓄热系统换热，工作介质等压放热使得主蓄热系统中的低温点所在位置的蓄热介质从其低温点升高到其高温点并转移到主蓄热系统的高温点所在位置；并与蓄冷系统换热，工作介质等压吸热，使得蓄冷系统中的高温点所在位置的蓄热介质从空气常温T_air降低到其低温点T₀并转移到蓄冷系统的低温点所在位置；

所述工作介质在供电模式下，与蓄冷系统换热，工作介质等压放热，使得蓄冷系统中的低温点所在位置的蓄热介质从其低温点T₀升高并转移到蓄冷系统的高温点所在位置；并与主蓄热系统换热，工作介质等压吸热，使得主蓄热系统中的高温点所在位置的蓄热介质从其高温点降低到其低温点并转移到主蓄热系统的低温点所在位置。

4.根据权利要求3所述的布雷顿-有机朗肯循环式储能供电方法，其特征在于，在储能模式下，在工作介质进入压缩机之前，通过回热蓄热系统进行等压吸热，使得回热蓄热系统中的高温点所在位置的蓄热介质从其高温点T₁降低到低温点T_air+ΔT并转移到回热蓄热系统的低温点所在位置；

在供电模式下，在工作介质通过余热锅炉之后，通过回热蓄热系统进行等压放热，使得回热蓄热系统中的高温点所在位置的蓄热介质从其低温点T_air+ΔT升高到其高温点T₁并转移到回热蓄热系统7的高温点所在位置；ΔT为换热温差。

5.一种布雷顿-有机朗肯循环式储能供电装置，其特征在于，其基于权利要求1-4之一所述的布雷顿-有机朗肯循环式储能供电方法；

对应于储能模式，其包括沿工作介质的走向依次串联的进气装置、压缩机、与主蓄热系统相连的主换热器、有机朗肯循环系统、透平、与蓄冷系统相连的蓄冷换热器、和出气装置；

对应于供电模式，其包括沿工作介质的走向依次串联的进气装置、与蓄冷系统相连的蓄冷换热器、压缩机、与主蓄热系统相连的主换热器、透平、有机朗肯循环系统、和出气装置；

对应于所述储能模式和供电模式，有机朗肯循环系统由沿有机工质的走向依次串联并形成回路的所述余热锅炉、汽轮机、冷凝器和工质泵构成，汽轮机与一发电机相连；工作介质通过余热锅炉等压放热至有机朗肯循环系统，从而使发电机发电。