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(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CN108953121A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810696080.7F01K25/08(2006.01)(22)申请日2018.06.29F04B17/00(2006.01)(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人徐震杨海洋张峰(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人李琳(51)Int.Cl.F04B41/06(2006.01)F04B41/02(2006.01)F04B35/02(2006.01)F03B13/00(2006.01)F01K27/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称自回压恒压压缩空气储能系统及方法(57)摘要本发明公开了一种自回压恒压压缩空气储能系统及方法,包括能量储存回路和能量释放回路,能量储存回路包括主路和支路,所述主路和支路均包括低压压缩机,主路的低压压缩机连接高压压缩机,高压压缩机出口与储气/储水罐连接,储气/水罐与水轮机连接,水轮机通过机械传动装置带动支路低压压缩机,支路的低压压缩机出口与主路的低压压缩机出口混合,构成能量储存回路;储气/储水罐与高压膨胀机连接,高压膨胀机出口分两个管路,主管路连接低压膨胀机,支管路连接第二低压膨胀机之后,第二低压膨胀机通过机械传动装置连接水泵,水泵连接至所述储气/储水罐,构成能量释放回路。CN108953121ACN108953121A权利要求书1/2页1.一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:包括能量储存回路和能量释放回路,其中:所述能量储存回路包括主路和支路,所述主路和支路均包括低压压缩机,主路的低压压缩机连接高压压缩机,高压压缩机出口与储气/储水罐连接,储气/水罐与水轮机连接,水轮机通过机械传动装置带动支路低压压缩机,支路的低压压缩机出口与主路的低压压缩机出口混合,构成能量储存回路;所述储气/储水罐与高压膨胀机连接,高压膨胀机出口分两个管路,主管路连接低压膨胀机,支管路连接第二低压膨胀机之后,第二低压膨胀机通过机械传动装置连接水泵,水泵连接至所述储气/储水罐,构成能量释放回路。2.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述能量储存回路中的空气依次经过低压空气压缩机、高压空气压缩机,变成高压可存储的压缩空气,压缩空气压入储气/储水罐中,储气/储水罐中的高压水,被排出并推动水轮机转动,水轮机通过机械传动装置带动支路的低压压缩机旋转压缩空气,压缩后的空气与主路的低压空气压缩机出口空气混合。3.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述压缩空气经过高压膨胀机,高压膨胀机出口空气分为两股,主路气流继续推动低压膨胀机做功发电;支路气流推动另一支路低压膨胀机转动,低压膨胀机通过机械传动装置连接水泵。4.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述水轮机的出口通过水管束流入蓄能气罐,蓄能气罐的出口接入供水管网。5.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述能量储存回路和能量释放回路中传输空气的管路上均设置有阀门。6.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述能量储存回路和能量释放回路中传输液体的管路上均设置有回止阀。7.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述低压空气压缩机和高压空气压缩机之间设置有换热器,所述高压空气压缩机与储气/储水罐之间设置有换热器。8.如权利要求1所述的一种自回压恒压压缩空气储能系统,其特征是:所述高压膨胀机和低压膨胀机之间设置有换热器。9.一种如权利要求1-8任一项所述的自回压恒压压缩空气储能系统的工作方法,其特征是:包括储能过程:初始状态下,储气/储水罐中装满高压水,水压和压缩空气储气系统最高储气压力相同;储能过程,关闭能量释放回路,打开能量储存回路,空气在低压压缩机升温升压,流经换热器冷却然后进入高压压缩机继续升温升压,高压压缩机出口压缩空气流经换热器冷却降温,并进入储气/储水罐内存储,储气/储水罐内的高压水推动水轮机旋转并排出,输出到供水系统管网;水轮机旋转通过机械传动装置带动低压压缩机压缩空气,压缩后的空气再通过空气管束流经换热器冷却进入高压压缩机中;释能过程,关闭能量储存回路,打开能量释放回路,储气/储水罐内的高压空气升温,进入高压膨胀机内膨胀做功发电,高压膨胀机出口中压空气流经换热器升温后,进入低压膨2CN108953121A权利要求书2/2页胀机内继续膨胀做功发电,高压膨胀机出口部分中压空气升温后进入低压膨胀机内膨胀推动膨胀机旋转后排出进入环境大气;低压膨胀机通过机械传动装置带动水泵做功,水