[发明专利]一种基于可逆再压缩布雷顿循环的热泵储电系统及运行方法

权利要求书

1.一种基于可逆再压缩布雷顿循环的热泵储电系统，其特征在于，该系统包括高温储热模块、热泵循环模块、热机循环模块和低温储热模块；

所述高温储热模块包括高温储热—冷罐(1)、高温储热—热罐(2)、高温换热器Ⅰ(3)、高温换热器Ⅱ(19)以及阀门Ⅰ(201)和阀门Ⅱ(202)；所述高温储热—冷罐(1)出口通过阀门Ⅰ(201)与高温换热器Ⅰ(3)的冷侧入口相连，高温换热器Ⅰ(3)的冷侧出口与高温储热—热罐(2)入口相连，高温储热—热罐(2)出口通过阀门Ⅱ(202)与高温换热器Ⅱ(19)的热侧入口相连，高温换热器Ⅱ(19)的热侧出口与高温储热—冷罐(1)入口相连；

所述热泵循环模块包括高温换热器Ⅰ(3)、压缩机Ⅰ(4)、高温回热器Ⅰ(5)、再膨胀机Ⅰ(6)、低温回热器Ⅰ(7)、透平Ⅰ(8)和低温换热器Ⅰ(9)；所述高温换热器Ⅰ(3)的热侧入口与压缩机Ⅰ(4)出口相连，高温换热器Ⅰ(3)的热侧出口与高温回热器Ⅰ(5)热侧入口相连，高温回热器Ⅰ(5)热侧出口分别与再膨胀机Ⅰ(6)入口和低温回热器Ⅰ(7)热侧入口相连，低温回热器Ⅰ(7)热侧出口与透平Ⅰ(8)入口相连，透平Ⅰ(8)出口与低温换热器Ⅰ(9)冷侧入口相连，低温换热器Ⅰ(9)冷侧出口和再膨胀机Ⅰ(6)出口与低温回热器Ⅰ(7)冷侧入口相连，低温回热器Ⅰ(7)冷侧出口与高温回热器Ⅰ(5)冷侧入口相连，高温回热器Ⅰ(5)冷侧出口与压缩机Ⅰ(4)入口相连；

所述热机循环模块包括高温换热器Ⅱ(19)、透平Ⅱ(18)、高温回热器Ⅱ(17)、再压缩机Ⅱ(16)、低温回热器Ⅱ(15)、主压缩机Ⅱ(14)、冷却器(13)和低温换热器Ⅱ(12)；所述高温换热器Ⅱ(19)冷侧出口与透平Ⅱ(18)入口相连，透平Ⅱ(18)出口与高温回热器Ⅱ(17)热侧入口相连，高温回热器Ⅱ(17)热侧出口与低温回热器Ⅱ(15)热侧入口相连，低温回热器Ⅱ(15)热侧出口分别与低温换热器Ⅱ(12)热侧入口和再压缩机Ⅱ(16)入口相连，低温换热器Ⅱ(12)热侧出口与冷却器(13)入口相连，冷却器(13)出口与主压缩机Ⅱ(14)入口相连，主压缩机Ⅱ(14)出口与低温回热器Ⅱ(15)冷侧入口相连，低温回热器Ⅱ(15)冷侧出口和再压缩机Ⅱ(16)出口与高温回热器Ⅱ(17)冷侧入口相连，高温回热器Ⅱ(17)冷侧出口与高温换热器Ⅱ(19)冷侧入口相连；

所述低温储热模块包括低温储热—热罐(10)、低温储热—冷罐(11)、低温换热器Ⅰ(9)、低温换热器Ⅱ(12)以及阀门Ⅲ(203)和阀门Ⅳ(204)；所述低温储热—热罐(10)出口通过阀门Ⅲ(203)与低温换热器Ⅰ(9)的热侧入口相连，低温换热器Ⅰ(9)的热侧出口与低温储热—冷罐(11)入口相连，低温储热—冷罐(11)出口通过阀门Ⅳ(204)与低温换热器Ⅱ(12)的冷侧入口相连，低温换热器Ⅱ(12)的冷侧出口与低温储热—热罐(10)入口相连。

2.如权利要求1所述的一种基于可逆再压缩布雷顿循环的热泵储电系统，其特征还在于，高温储热—冷罐(1)和高温储热—热罐(2)采用的储热介质为熔融盐。

3.如权利要求1所述的一种基于可逆再压缩布雷顿循环的热泵储电系统，其特征还在于，热泵采用再膨胀循环，热机循环采用再压缩循环，工质均为超临界二氧化碳。

4.如权利要求1所述的一种基于可逆再压缩布雷顿循环的热泵储电系统，其特征还在于，低温储热—冷罐(10)和低温储热—热罐(11)采用的储热介质为加压水或热油。