一种分布式热电联供压缩空气储能系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111140298A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号202010013213.3(22)申请日2020.01.07(71)申请人上海锅炉厂有限公司地址201100上海市闵行区华宁路250号(72)发明人邹洋陆浩王心怡(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人徐俊(51)Int.Cl.F01K13/00(2006.01)F01K17/02(2006.01)F01K21/00(2006.01)F01K27/00(2006.01)F01K7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种分布式热电联供压缩空气储能系统(57)摘要本发明涉及一种分布式热电联供压缩空气储能系统，属于储能技术领域。包括压缩机、冷却器、高压空气储罐、减压阀、再热器、膨胀机、常温储热罐、高温储热罐、中温储热罐、换热器和热泵；本发明提供的储能系统，结构简单，通过设置换热器、空气源热泵，回收了系统中的低品位热量，实现余热利用和热电联供，提高了压缩空气储能系统能量利用的总效率。在非释能阶段，储存于中温储热罐中的蓄热介质在换热器中与大气进行热交换，再将升温后的大气作为空气源热泵的热源，有效避免了能源的浪费，大大提高了系统的总效率，同时实现全天不间断供暖。此外，该系统还能良好的解决北方严寒地区空气源热泵热效率低、供热温度低等问题。CN111140298ACN111140298A权利要求书1/1页1.一种分布式热电联供压缩空气储能系统，其特征在于：包括压缩机、冷却器、高压空气储罐、减压阀、再热器、膨胀机、常温储热罐、高温储热罐、中温储热罐、换热器和热泵；所述压缩机设有空气入口；压缩机与冷却器热端进口连接，再通过冷却器设有的冷端出口连接高压空气储罐，高压空气储罐通过减压阀连接再热器，再热器通过膨胀机连接热泵；所述冷却器设有的热端出口通过高温储热罐与再热器连接，再热器通过中温储热罐与换热器连接，换热器通过常温储热罐与所述冷却器设有的冷端进口连接；所述换热器设有空气入口，换热器与所述热泵连接；热泵设有排气管和供水回水管。2.如权利要求1所述的一种分布式热电联供压缩空气储能系统，其特征在于：所述的常温储热罐中设有蓄热介质。3.如权利要求2所述的一种分布式热电联供压缩空气储能系统，其特征在于：所述的蓄热介质为导热油或水。4.如权利要求2所述的一种分布式热电联供压缩空气储能系统，其特征在于：所述的蓄热介质的输送通过泵实现。5.如权利要求1所述的一种分布式热电联供压缩空气储能系统，其特征在于：所述的压缩机由电动机或高压蒸汽驱动。6.一种分布式热电联供压缩空气储能系统使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：储能时，常压空气由压缩机压缩后，通过冷却器冷却降温，随后存储于高压空气储罐中；从常温储热罐输出的蓄热介质在冷却器中冷却压缩后的空气后从冷却器中流出，存储于高温储热罐中；步骤2：释能时，高压空气储罐排出压缩空气，压缩空气经过减压阀后，进入再热器中；高温储热罐输出的蓄热介质在再热器中加热进入膨胀机前的压缩空气，再从再热器中流出，储存于中温储热罐中；升温后的高压空气进入膨胀机中膨胀做功，随后进入空气源热泵中进行余热利用，最后排入大气；步骤3：在非释能阶段，空气进入换热器中吸收从中温储热罐中流出的蓄热介质的热量，空气被加热后进入空气源热泵，最后排入大气；从换热器中流出的蓄热介质再存储于常温储热罐中。2CN111140298A说明书1/4页一种分布式热电联供压缩空气储能系统技术领域[0001]本发明涉及一种分布式热电联供压缩空气储能系统，属于储能技术领域。背景技术[0002]压缩空气储能系统具有建设成本低、地理条件要求不高等特点，具有广泛的发展前景。该技术在储能阶段，将低谷电或者新能源余电转变为高压空气的机械能进行储存；在释能阶段，精确控制膨胀机入口空气的压力及流量，驱动膨胀机做功，进而驱动发电机输出稳定电能。[0003]目前，国内开发的先进压缩空气储能系统中加入余热利用技术，通过蓄热介质回收压缩热，用于预热膨胀前的空气，增强压缩空气的做功能力，提高系统的发电效率。但是，该系统中仍然存在两部分能量浪费，一部分是蓄热介质完成对空气的预热后，其本身仍含有部分热量未利用；另一部分是膨胀机出口排放的空气，其本身依旧存在部分热量。如果将这两部分的余热再充分利用，那么系统的总效率将会显著提高。发明内容[0004]本发明的目的是为解决提高压缩空气储能系统余热充分利用的技术问题。[0005]为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种分布式热电联供压缩空气储能系统，包括压缩机、冷却器、高压空气储罐、减压阀、再热器、膨胀机、常温储热罐、高温储热罐、中温储