[发明专利]深冷液化空气储能发电系统及其启停控制方法

摘要

本发明提供了一种深冷液化空气储能发电系统及其启停控制方法，该系统包括空气进气及空压机子系统、空气纯化及增压机子系统、增压透平膨胀机及液空子系统、深冷泵子系统、空气膨胀发电子系统、循环风机子系统、储冷储热及冷却子系统及多条管道。上述各子系统之间通过管道连接，可实现深冷液化空气储能发电系统在储能阶段的自动启停控制，以及该系统在释能阶段的自动启停控制。

主权项

1.一种深冷液化空气储能发电系统，其特征在于，所述系统包括：空气进气及空压机子系统、空气纯化及增压机子系统、增压透平膨胀机及液空子系统、深冷泵子系统、空气膨胀发电子系统、循环风机子系统、储能储热及冷却子系统及多条管道；所述空气进气及空压机子系统包括通过管道依次连接的空气过滤器、空压机第一级、空压机第一级间冷却器、空压机第二级及空压机第二级间冷却器；所述空气过滤器用于对原料空气进行过滤净化，净化后的空气经空压机第一级进行压缩，再经由空压机第一级间冷却器降温，再依次进入空压机第二级进行压缩，再经由空压机第二级间冷却器降温排出至所述空气纯化及增压机子系统；所述空气纯化及增压机子系统包括并联连接的两个分子筛、增压机第一级、增压机第一级间冷却器、增压机第二级及增压机第二级间冷却器；所述分子筛用于对空压机第二级间冷却器降温排出的压缩空气进行纯化处理，纯化后的空气进入增压机第一级压缩，再经由增压机第一级间冷却器降温，再依次进入增压机第二级进行压缩，再经由增压机第二级间冷却器降温排出至所述增压透平膨胀机液空子系统；所述增压透平膨胀机液空子系统包括增压器、增压透平膨胀机、冷箱换热器、气液分离器、节流阀及液空储槽；所述增压器用于对增压机第二级间冷却器的出口空气进行增压，增压后的空气进入冷箱换热器中冷却，冷却后的空气一路进入增压透平膨胀机膨胀降温并进入气液分离器，另一路经节流阀节流液化后进入气液分离器；气液分离器中的液态空气最终排入液空储槽，气态空气返回冷箱换热器复热至常温后去所述空气纯化及增压机子系统中的增压机第一级的入口；所述深冷泵子系统包括并联连接的两台深冷泵，用于将所述液空储槽输出的液化空气的压力提升后送入空气膨胀发电子系统；所述空气膨胀发电子系统包括蒸发器及膨胀发电机组，所述膨胀发电机组包括多级换热器及多级膨胀机；来自所述深冷泵子系统的液化空气经所述蒸发器蒸发形成高压常温空气，然后通过所述换热器提升温度后进入所述膨胀机做功后排出，其中一部分排气用于对所述空气过滤器进行反吹；所述循环风机子系统包括循环风机及储冷罐，所述循环风机及储冷罐分别与所述蒸发器、冷箱换热器通过管道连接；在系统储能阶段，循环风机驱动加压空气从储冷罐上部进入、下部排出，以使加压空气将携带的冷量送至所述冷箱换热器，复热后的加压空气被吸入循环风机进入下一个循环；在系统释能阶段，循环风机驱动加压空气经过蒸发器以将蒸发器中的液化空气蒸发，然后自储冷罐的下部进入、上部排出，以将液化空气的冷量送至储冷罐储存，储存冷量后升温的空气再进入循环风机的下一个循环；所述储冷储热及冷却子系统包括冷水储罐、热水储罐、冷水输送泵、热水输送泵及内置风机的闭式冷却塔；所述冷水输送泵将冷水储罐中的冷水输送至空气进气及空压机子系统、空气纯化及增压机子系统及增压透平膨胀机及液空子系统，吸收空气压缩过程中产生的热量后送至热水储罐储存；所述热水输送泵将热水储罐中的热水输送至所述空气膨胀发电子系统，用于给膨胀气体加热，冷却后的水送至闭式冷却塔经内置的风机进一步冷却后回至冷水储罐。