[发明专利]一种液态空气储能与燃煤发电联合能源系统

摘要

本发明提供一种液态空气储能与燃煤发电联合能源系统，将液化空气储能发电系统与成熟的常规燃煤发电技术整合，进行多能源互补发电，既可降低液化空气储能发电的技术和经济风险，有效解决液化空气储能发电的不稳定等技术瓶颈问题，实现高效、低成本地利用液化空气储能发电，又可以进一步降低电厂煤耗，节约化石能源。

主权项

一种液态空气储能与燃煤发电联合能源系统，其特征在于：包括：空气压缩装置（1），将气态空气进行逐级等温压缩，压缩成常温高压气态空气；空气净化装置（2），对压缩成常温高压气态空气进行净化，去除气态空气中的二氧化碳和水；空气液化装置（3），将所述常温高压的气态空气经绝热膨胀液化为常压低温液态空气；热能回收装置（9），对空气压缩过程中产生的热能进行收集，并在液态空气中氧气和氮气分离过程中将收集的热量通过换热器输入到空气分离装置（5）中；液态空气储罐（4），储存所述常压低温的液态空气；空气分离装置（5），将常压低温液态空气进行分离，并接收所述热能回收装置（9）提供的热能，以使液态空气分离出氧气和氮气；氧气储罐（7），储存空气分离后分离出的氧气；氮气储罐（6），储存空气分离后分离出的氮气；加压装置（10），对氧气加压，并接收所述余热回收装置二（15）提供的热能，以使氧气加压；冷能回收装置（8），对所述空气分离装置（5）中氧气和氮气气化分离过程中产生的冷能进行收集，并能够将收集的冷能经换热器输出至多组空气压缩装置（1）的空气；膨胀机组一（11），受所述加压后氧气驱动膨胀做功；发电机组一（19），所述发电机组一的输入轴与所述膨胀机组一（）的输出轴相连接；多级燃烧室（13），膨胀做功之后的氧气进入第一级燃烧室与第一级燃烧室放入的煤进行充分燃烧，没有燃烧的氧气和燃烧后的废气一起进入下级燃烧室与该级燃烧室内的煤再次进行燃烧，一直到氧气燃烧尽；同时空气分离装置（5）分离出来的氮气经换热器（18）接收余热回收装置一（16）中提供的热量，吸热之后的氮气直接进入燃烧室的锅炉（12），一级一级的吸收纯氧与煤燃烧形成高温高压氮气；膨胀机组二（14），受所述加热之后的氮气驱动膨胀做功；发电机组二（20），所述发电机组二（20）的输入轴与所述膨胀机组二（14）的输出轴相连接；余热回收装置一（16），对膨胀做功之后的氮气余热的热能进行收集，通过换热器在氮气进入锅炉之前将收集的热量输入给低温氮气；余热回收装置二（15），对煤在燃烧室中与氧气充分燃烧的废气的余热进行收集，通过换热器将热能在加压装置（10）中提供给氧。