一种亚临界水基压缩空气储能系统及储能方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115573883A(43)申请公布日2023.01.06(21)申请号202211191829.5F22B3/08(2006.01)(22)申请日2022.09.28F22B33/18(2006.01)F22B35/00(2006.01)(71)申请人李保宏F22B37/22(2006.01)地址610021四川省成都市武侯区一环路南一段24号申请人江琴(72)发明人李保宏江琴(74)专利代理机构成都禾创知家知识产权代理有限公司51284专利代理师刘凯(51)Int.Cl.F04B35/04(2006.01)F04B41/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)F01K11/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种亚临界水基压缩空气储能系统及储能方法(57)摘要本发明公开了一种亚临界水基压缩空气储能系统及储能方法，属于压缩空气储能技术领域。储水罐将液态水注入水气共储室；空气压缩机组将压缩空气输入水气共储室，压缩空气产生的热量输送到水气共储室内，第一加热装置将液态水加热至亚临界状态；水气共储室将亚临界状态的液态水输送到高压蒸汽室内转化为临界状态的高压蒸汽，推动高压汽轮机持续发电；通过高压汽轮机的低压蒸汽通过输气管道导入凝汽器，并进一步回流到储水罐。本发明完全利用并回收压缩空气产生的热量，避免了压缩空气热量的浪费，同时不需要额外设置储热罐等装置；利用电化学储能保障亚临界水产生饱和蒸汽所需要的热量，方便实现能量的存储与释放。CN115573883ACN115573883A权利要求书1/1页1.一种亚临界水基压缩空气储能系统，其特征在于，包括空气压缩机组、储水罐、水气共储室、高压蒸汽室和高压汽轮机；所述储水罐通过单向阀将液态水从进水口注入水气共储室；所述空气压缩机组通过进气口将压缩空气输入水气共储室，使水气共储室中压缩空气压力达到预设值；压缩空气产生的热量通过换热器后输送到水气共储室内，同水气共储室内设置的第一加热装置一起将液态水加热至亚临界状态；水气共储室的出水口通过前高压调节阀连接到高压蒸汽室的进水口，将亚临界状态的液态水输送到高压蒸汽室内，由高压蒸汽室内设置的第二加热装置加热至临界状态的高压蒸汽；高压蒸汽室的出气口通过后高压调节阀和饱和蒸汽管连接到高压汽轮机，通过高压蒸汽推动高压汽轮机持续发电；通过高压汽轮机的低压蒸汽通过输气管道导入凝汽器，并进一步回流到储水罐。2.根据权利要求1所述的亚临界水基压缩空气储能系统，其特征在于，所述第一加热装置和第二加热装置由电池供电。3.一种采用权利要求1所述的亚临界水基压缩空气储能系统的储能方法，其特征在于，包括储能状态和发电状态；当系统工作在储能状态时，控制过程如下：步骤1.1：打开储水罐单向阀，将水气共储室内液态水调节至合适水位；步骤1.2：启动电动机，开启空气压缩机组；步骤1.3：将压缩空气输入到水气共储室中，持续加压水气共储室中压缩空气的压力，同时将压缩空气机组在压缩空气时产生的热量存储至水气共储室中的液态水中；步骤1.4：持续注入压缩空气直至水气共储室中使压缩空气压力达到预设值；步骤1.5：启动第一加热装置对水气共储室中的液态水进行加热，直至液态水达到亚临界状态；当系统工作在发电状态时：步骤2.1：启动第二加热装置加热高压蒸汽室至预设温度；步骤2.2：打开前高压调节阀，导通水气共储室中的液态水至高压蒸汽室内；步骤2.3：利用第二加热装置保持高压蒸汽室中的临界温度，并利用前高压调节阀控制液态水流量，使得高压蒸汽室压力不低于6Mpa；步骤2.4：打开第二高压调节阀，并使得饱和蒸汽通过饱和蒸汽管推动高压汽轮机持续发电，直至液态水消耗完毕；步骤2.5：将通过高压汽轮机后的低压蒸汽导入凝汽器中，使得水蒸气冷缺并通过储水罐存储。2CN115573883A说明书1/3页一种亚临界水基压缩空气储能系统及储能方法技术领域[0001]本发明涉及压缩空气储能技术领域，具体为一种亚临界水基压缩空气储能系统及储能方法。背景技术[0002]随着国际石油价格最近不断创出新高,如何解决未来的能源短缺问题再次成为科学家们关注的议题。科学家们表示，压缩空气能源储存（CAES）技术也许能有效地解决这一难题。[0003]压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。功能类似于一个大容量的蓄电池，在非用电高峰期（如晚上或周末），用电机带动压缩机，将空气压缩进一个特定的地下空间存储。然后，在用电高峰期（如白天），通过一种特殊构造的燃气涡轮机，释放地下的压缩空气进行发电。虽然燃气涡轮机的运行仍然需要天然气或其他石化燃料作为动力，但是这种技术却是一种更为高