[发明专利]大容量压缩空气储能高效发电系统

摘要

本发明属于大容量工业储能领域，特别涉及一种大容量压缩空气储能高效发电系统。发电电动机通过离合器分别与多级压气机以及高压透平、中低压透同轴连接，各级压气机之间连接间冷器，最末级压气机与冷却器连接，冷却器的空气管道与储气室连接，间冷器和冷却器的热流管道与蓄热器的热流侧连接；储气室分别与蓄热器空气侧及回热器空气侧的入口连接，蓄热器空气侧及回热器空气侧依次与燃烧器、高压透平连接；高压透平和中低压透平之间连接再热器，中低压透平的出口与回热器的烟气侧连接。该系统可大规模吸纳可再生能源产生的不稳定电力负荷，也可吸纳电网负荷低谷时的富余电力，并将储存的能量在用电高峰时释放出来，以满足电网调峰的需求。

主权项

大容量压缩空气储能高效发电系统，由压缩空气储能子系统和压缩空气释能发电子系统组成，其特征在于，发电电动机（1）通过离合器（2）与多级压气机同轴连接，各级压气机之间连接间冷器（4），最末级压气机与冷却器（5）连接，冷却器（5）的空气管道与储气室（7）连接，间冷器（4）和冷却器（5）的热流管道与蓄热器（6）的热流侧连接，组成压缩空气储能子系统；发电电动机（1）通过离合器（2）与高压透平（10）、中低压透平（12）同轴连接，储气室（7）的出口分别与蓄热器（6）空气侧及回热器（8）空气侧的入口连接，蓄热器（6）空气侧及回热器（8）空气侧的出口依次与燃烧器（9）、高压透平（10）连接；高压透平（10）和中低压透平（12）之间连接再热器（11），中低压透平（12）的出口与回热器（8）的烟气侧连接，组成压缩空气释能发电子系统；所述压缩空气储能子系统工作时，发电电动机（1）转为电动机模式，离合器（2）使发电电动机（1）与压气机同轴连接，与高压透平（10）、中低压透平（12）脱开；经过过滤的环境空气通过至少两个压气机进行压缩，压缩过程中经过至少一个间冷器（4）对压缩空气进行中间冷却，空气被压缩后经过冷却器（5）后排入储气室（7）进行储存，压缩空气在间冷器（4）和冷却器（5）中放出的热量送入蓄热器（6）进行储存；所述压缩空气释能发电子系统工作时，发电电动机（1）转为发电机模式，离合器（2）使发电电动机（1）与压缩机脱开，与高压透平（10）、中低压透平（12）连接；储气室（7）中放出的压缩空气一部分经过蓄热器（6）进行加热，一部分经过回热器（8）进行加热，经过蓄热器（6）和回热器（8）加热的压缩 空气进入燃烧器（9），压缩空气在燃烧器（9）中被投入的燃料进一步加热后进入高压透平（10）膨胀做功，膨胀后被送入再热器（11）进行再次加热，并在再热器（11）中进一步加热后进入中低压透平（12）膨胀做功，压力接近于环境压力的烟气从中低压透平（12）排出后进入回热器（8）对储气室（7）出来的压缩空气进行加热，然后排入大气。