[发明专利]一种液态压缩空气与火电机组耦合的系统装置和方法

权利要求书

1.一种液态压缩空气与退役火电机组耦合的系统装置，其特征在于，所述耦合系统装置包括空气压缩单元、转化储冷单元和输出单元；

所述空气压缩单元包括至少2级压缩-换热组合设备；

所述转化储冷单元包括依次连接的冷箱、第一低温膨胀设备、气液分离设备、液态空气储罐、低温增压设备和蒸发器；

所述冷箱和所述蒸发器均与低温储存设备进行并联；

所述气液分离设备的气相出口与所述冷箱连接；

所述空气压缩单元的出料口和所述冷箱的进料口相连接；

所述蒸发器和所述输出单元的进料口相连接；

所述输出单元包括加热器、透平发电系统、第一汽包和第二汽包；

所述蒸发器的出料口与所述加热器的第一进料口相连接；

所述加热器的第一出料口和所述透平发电系统相连接；

所述加热器的第二出料口和所述第一汽包相连接；

所述第二汽包的第一出料口和所述加热器的第二进料口相连接；

所述第一汽包和所述第二汽包和所述空气压缩单元相连接；

所述透平发电系统、第一汽包和第二汽包均来自退役火电机组。

2.如权利要求1所述的液态压缩空气与退役火电机组耦合的系统装置，其特征在于，所述空气压缩单元包括2级压缩-换热组合设备；

优选地，所述2级压缩-换热组合设备包括依次设置的第一压缩机和第二压缩机；

优选地，所述第一压缩机配套设置有第一换热器；

优选地，所述第二压缩机配套设置有第二换热器。

3.如权利要求2所述的液态压缩空气与退役火电机组耦合的系统装置，其特征在于，所述第一汽包的物料分别通过所述第一换热器和所述第二换热器换热后汇集通入所述第二汽包。

4.如权利要求1-3任一项所述的液态压缩空气与退役火电机组耦合的系统装置，其特征在于，所述冷箱还并联有第二低温膨胀设备。

5.如权利要求1-4任一项所述的液态压缩空气与退役火电机组耦合的系统装置，其特征在于，所述冷箱的出料支口还连接有平衡冷却设备；

优选地，所述平衡冷却设备的出料口和所述第二压缩机的进料口相连接。

6.如权利要求1-5任一项所述的液态压缩空气与退役火电机组耦合的系统装置，其特征在于，所述第二汽包的第二出料口和所述透平发电系统的排气口和供热端相连接。

7.一种液态压缩空气与退役火电机组耦合系统的使用方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述耦合系统装置进行；

具体包括如下过程：空气依次经第一压缩、第一换热、第二压缩和第二换热后进入冷箱中进行冷却，冷却后经气液分离后进行低温膨胀，得到液态空气，之后所述液态空气经增压处理后，进行气化处理，得到高压气体，所述高压气体经加热后进入透平发电，所述透平发电后的排气与第一级换热和第二级换热所得热介质进入供热端。

8.如权利要求7所述使用方法，其特征在于，所述第一压缩后所得气体的压力为0.8-0.9MPa；

优选地，所述第二压缩后所得气体的压力为6-7MPa。

9.如权利要求7或8所述使用方法，其特征在于，所述气液分离后所得液态空气的温度为-170～-160℃；

优选地，所述气液分离后所得液态空气的压力为0.8-2MPa；

优选地，所述增压处理后所得液体的压力为12-15MPa；

优选地，所述加热后的高压气体的温度为260-270℃；

优选地，所述第二压缩所得气体的温度为所述加热高压气体温度的1.2-1.4倍。

10.如权利要求7-9任一项所述使用方法，其特征在于，具体包括如下过程：空气依次经第一压缩、第一换热、第二压缩和第二换热后进入冷箱中进行冷却，冷却后经气液分离后进行低温膨胀，得到液态空气，之后所述液态空气经增压处理后，进行气化处理，得到高压气体，所述高压气体经加热后进入透平发电，所述透平发电后的排气与第一级换热和第二级换热所得热介质进入供热端；

所述第一压缩后所得气体的压力为0.8-0.9MPa；所述第二压缩后所得气体的压力为6-7MPa；所述气液分离后所得液态空气的温度为-170～-160℃；所述气液分离后所得液态空气的压力为0.8-2MPa；所述增压处理后所得液体的压力为12-15MPa；所述增压处理后所得液体的压力为12-15MPa；所述加热后的高压气体的温度为260-270℃；所述第二压缩所得气体的温度为所述加热高压气体温度的1.2-1.4倍。