具有液体热能存储的绝热压缩空气能量存储系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102667106A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102667106A(43)申请公布日2012.09.12(21)申请号201080060124.9(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2010.09.16司72001代理人肖日松谭祐祥(30)优先权数据12/609,4492009.10.30US(51)Int.Cl.F02C6/16(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日F02C7/10(2006.01)2012.06.29F02C1/00(2006.01)(86)PCT申请的申请数据F17C1/00(2006.01)PCT/US2010/0490602010.09.16(87)PCT申请的公布数据WO2011/053411EN2011.05.05(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人S.W.弗罗伊恩德M.芬肯拉特C.博特罗C.S.K.贝罗尼M.A.冈萨雷斯萨拉扎S.M-N.霍夫曼权利要求书权利要求书4页4页说明书说明书66页页附图附图11页(54)发明名称具有液体热能存储的绝热压缩空气能量存储系统(57)摘要绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统(10)包括：压缩器系统(16)、空气存储单元(20)和涡轮系统(18)。ACAES系统还包括热能存储(TES)系统(40)，其包括容器(44)、多个换热器(54,56)、将容器流体联接到多个换热器(54,56)的液体TES媒介导管系统(58)和存储在容器(46)内的液体TES媒介。TES系统还包括：多个泵(60,62)，其联接到液体TES媒介导管系统并且构造成在多个换热器(54,56)与容器(44)之间输送液体TES媒介(46)；和定位在容器(44)内的热分离系统(48)，其构造成将处于较低温度(52)的第一部分液体TES媒介与处于较高温度(850)的第二部分液体TES媒介热隔离。CN10267ACN102667106A权利要求书1/4页1.一种绝热压缩空气能量存储(ACAES)系统，包括：构造成压缩供应到其中的空气的压缩器系统，所述压缩器系统包括：多个压缩器；和压缩器导管，其将所述多个压缩器流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口；空气存储单元，其连接到所述压缩器导管的空气出口并且构造成存储从所述压缩器系统接收的压缩空气；涡轮系统，其构造成使从所述空气存储单元供应到其中的压缩空气膨胀，所述涡轮系统包括：多个涡轮；和将所述多个涡轮流体连接在一起并且具有空气进口和空气出口的涡轮导管；和热能存储(TES)系统，其构造成从传递通过所述压缩器导管的压缩空气移除热能并且构造成将热能返回到传递通过所述涡轮导管的空气，所述TES系统包括：容器；多个换热器；将所述容器流体联接到所述多个换热器的液体TES媒介导管系统；存储在所述容器内的液体TES媒介；多个泵，其联接到所述液体TES媒介导管系统并且构造成在所述多个换热器与所述容器之间输送所述液体TES媒介；和定位在所述容器内的热分离系统，其构造成将所述液体TES媒介的处于较低温度的第一部分与所述液体TES媒介的处于较高温度的第二部分热隔离。2.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离系统包括浮动分离器活塞，其构造成根据在所述容器内处于第一温度的液体TES媒介的量来改变它在所述容器内的位置。3.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离系统包括定位在所述容器内的固定位置处的媒介。4.根据权利要求3所述的ACAES系统，其特征在于，所述热分离系统包括混凝土、岩石、砖和金属中的一种。5.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，所述液体TES媒介导管系统以并联模式将所述多个换热器流体联接在一起。6.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于，还包括：第一泵，其流体联接到所述液体TES媒介导管系统并且构造成将在所述容器内并且在所述热分离系统的第一侧上的所述液体TES媒介的量传送到所述多个换热器；和第二泵，其流体联接到所述液体TES媒介导管系统并且构造成将在所述容器内并且在所述热分离系统的第二侧上的所述液体TES媒介的量传送到所述多个换热器。7.根据权利要求1所述的ACAES系统，其特征在于：所述多个压缩器包括低压压缩器和高压压缩器；所述多个涡轮包括低压涡轮和高压涡轮；并且所述多个换热器包括：2CN102667106A权利要求书2/4页第一换热器，其连接到在所述低压压缩器与所述高压压缩器之间的压缩器导管，并且连接到在所述低压涡轮与所述高压涡轮之间的涡轮导管；和第二换热器，其连接到在所述高压压缩器与所述空气存储单元之间的压缩器导管，并且连接到在所述高压涡轮与所述空气存储单元之间的涡轮导管。8.根据权利要求7所述的