[发明专利]基于火电烟气再热的压缩空气储能系统及方法

说明书

本公开提出一种基于火电烟气再热的压缩空气储能系统及方法，该系统包括：等温压缩机系统用于生成高压常温压缩空气，水力恒压储气系统用于存储等温压缩机系统生成的高压常温压缩空气，锅炉烟气循环系统用于将高温烟气输送至回热式透平系统的再热器中加热高压常温压缩空气，回热式空气透平系统用于对高压常温压缩空气进行预热和回热处理，高压常温压缩空气膨胀做功带动发电机发电。通过本公开，能够采用空气循环方式并耦合火电的高温热源，在储能时利用近等温压缩机将空气压缩后进行恒压储存，释能时通过高温烟气加热空气提高透平做功能力与效率，有效提升了储能密度，储能系统的发电量大于储能量，有效提升了储能系统的经济效益。

技术领域

本公开涉及压缩空气储能领域，尤其涉及一种基于火电烟气再热的压缩空气储能系统及方法。

背景技术

当前，压缩空气储能技术已经成为当前大规模储能技术的发展方向之一，商业化机组数量迅速发展。

相关技术中，压缩空气储能技术主要采用绝热压缩中冷储热的路线，保证一定的储能电-电效率。

这种方式下，由于系统的效率限制和较低的储能密度造成实际运行的经济性仍然较低。

发明内容

本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本公开的目的在于提出一种基于火电烟气再热的压缩空气储能系统及方法，能够采用空气循环方式并耦合火电的高温热源，在储能时利用近等温压缩机将空气压缩后进行恒压储存，释能时通过高温烟气加热空气提高透平做功能力与效率，有效提升了储能密度，储能系统的发电量大于储能量，有效提升了储能系统的经济效益。

本公开第一方面实施例提出一种基于火电烟气再热的压缩空气储能系统，包括：等温压缩机系统、水力恒压储气系统、锅炉烟气循环系统以及回热式空气透平系统；其中，等温压缩机系统用于生成高压常温压缩空气；水力恒压储气系统用于存储等温压缩机系统生成的高压常温压缩空气；锅炉烟气循环系统用于将高温烟气输送至回热式透平系统的再热器中加热高压常温压缩空气；回热式空气透平系统用于对高压常温压缩空气进行预热和回热处理，高压常温压缩空气膨胀做功带动发电机发电，以存储电能。

本公开第二方面实施例提出的基于火电烟气再热的压缩空气储能方法，被基于火电烟气再热的压缩空气储能系统执行，系统包括：基于火电烟气再热的压缩空气储能系统包括：等温压缩机系统、水力恒压储气系统、锅炉烟气循环系统以及回热式空气透平系统；方法包括：基于等温压缩机系统生成高压常温压缩空气，其中，高压常温压缩空气存储于水力恒压储气系统中；基于锅炉烟气循环系统将高温烟气输送至回热式透平系统的再热器中加热高压常温压缩空气；基于回热式空气透平系统高压常温压缩空气进行预热和回热处理，使得高压常温压缩空气膨胀做功带动发电机发电，以存储电能。

本公开实施例提出的基于火电烟气再热的压缩空气储能系统及方法至少包含以下有益效果，通过基于等温压缩机系统生成高压常温压缩空气，其中，高压常温压缩空气存储于水力恒压储气系统中；基于锅炉烟气循环系统将高温烟气输送至回热式透平系统的再热器中加热高压常温压缩空气，基于回热式空气透平系统高压常温压缩空气进行预热和回热处理，使得高压常温压缩空气膨胀做功带动发电机发电，以存储电能，能够采用空气循环方式并耦合火电的高温热源，在储能时利用近等温压缩机将空气压缩后进行恒压储存，释能时通过高温烟气加热空气提高透平做功能力与效率，有效提升了储能密度，储能系统的发电量大于储能量，有效提升了储能系统的经济效益。

本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

附图说明

本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本公开一实施例提出的基于火电烟气再热的压缩空气储能系统的结构示意图；