专利名称：用于减少压缩空气能量存储系统中的水分的系统和方法
用于减少压缩空气能量存储系统中的水分的系统和方法
背景技术：
本发明的实施例大体涉及压缩空气能量存储(CAES)系统，并且更具体而言，涉及移除CAES系统中的水分。CAES系统典型地包括具有多个压缩机的压缩系，该多个压缩机压缩吸入空气，并且将压缩空气提供给洞或其它压缩空气存储容积。然后压缩空气在以后被用来驱动涡轮，以产生诸如电能的能量。通常，如果使用公用能量来对压缩系提供动力，则压缩系在公用发电厂的非高峰时间期间运行，而CAES系统的能量生产级或能量发生级典型地在高的能量需求时间期间运行。但是，不必在每种情形中都是这种情況。例如，从风カ机中产生的能量可用来对压缩系提供动力，而压缩空气被输送到能量存储洞等。无论如何，CAES系统能量消耗量对CAES系统能量生产量的关系的经济性典型地 是确定压缩级和生产级何时运行的驱动因素。在CAES系统的压缩级的运行期间，在存储之前，压缩空气典型地在压缩相内被冷却到接近洞或压缩空气存储容积的温度。另外，在冷却期间，水分常常冷凝出压缩空气流。但是，在冷却之后，压缩空气流中往往还有水分剩下，这与上面提到的冷凝可损害CAES系统的构件。因此，具有ー种从CAES系统中移除水分的方法、设备和系统将是有益的。发明简沭本发明的实施例涉及ー种用于移除CAES系统中的水分的方法、系统和设备。根据本发明的一方面，一种压缩空气能量存储(CAES)系统包括构造成吸入一定量的环境空气以存储在压缩空气存储容积中的环境空气进ロ ；联接到环境空气进口上的压缩系统；自环境空气进口前进到压缩系统的第一路径；自压缩系统前进到压缩空气存储容积的第二路径；以及除湿系统。压缩系统构造成将那个量的环境空气压缩成一定量的压缩空气，并且包括通过其中的、构造成传输那个量的压缩空气通过压缩系统的压缩路径。第一路径构造成将那个量的环境空气传输到压缩系统，而第二路径构造成将那个量的压缩空气传输到压缩空气存储容积。除湿系统可联接到第一路径、压缩路径和第二路径中的至少ー个上，并且包括构造成从那个量的环境空气和那个量的压缩空气中的一个中移除一定量的水分的除湿构件。根据本发明的另一方面，ー种CAES系统包括压缩系，该压缩系具有构造成将一定量的环境空气压缩成第一量的压缩空气的第一压缩机和构造成将第一量的压缩空气压缩成第二量的压缩空气的第二压缩机。CAES系统还包括压缩空气存储容积、联接到压缩系和压缩空气存储容积上的第一压缩空气传输路径、功率发生系统、联接到功率发生系统和压缩空气存储容积上的压缩空气出口路径，以及除湿构件。压缩空气存储容积构造成存储第ニ量的压缩空气。第一压缩空气传输路径构造成将第二量的压缩空气传输到压缩空气存储容积。功率发生系统构造成用第三量的压缩空气发电。压缩空气出口路径构造成将第三量的压缩空气从压缩空气存储容积传输到功率发生系统。除湿构件构造成在那个量的压缩空气存储在能量存储容积中之前，从环境空气和压缩空气中的一个中移除一定量的水分。
根据本发明的又一方面，ー种从CAES系统中移除水分的方法包括传输一定量的空气通过压缩系统，该压缩系统具有构造成将那个量的空气吸入到压缩系统中的空气进ロ，构造成在吸入之后压缩那个量的空气的至少两个压缩机，以及构造成为被压缩的那个量的空气提供尚开压缩系统的路径的压缩空气出ロ。该方法还包括将从压缩空气出ロ尚开的那个量的空气传递到压缩空气存储容积，以及传送那个量的空气通过除湿系统，以在那个量的空气存储在压缩空气存储容积中之前，从那个量的空气中移除水分。压缩空气存储容积构造成存储那个量的空气供以后产生能量。根据以下详细描述和附图
，将使各种其它特征和优点显而易见。
附图简沭附图示出了为了执行本发明而在目前构想到的一个或多个实施例。在图中图I是根据本发明的一个实施例的、具有脱水系统的示例性CAES系统的框2是根据本发明的另ー个实施例的、具有脱水系统的示例性CAES系统的框图。图3是根据本发明的另ー个实施例的、具有脱水系统的示例性绝热CAES系统的框图。图4是根据本发明的一个实施例的示例性脱水系统的框图。图5是根据本发明的另ー个实施例的示例性脱水系统的框图。详细描沭本发明的实施例涉及绝热的和透热的CAES系统。參照图I，显示了根据本发明的一个实施例的示例性CAES系统100的框图。CAES系统100包括马达102、传动轴104、压缩系106、压缩空气存储容积或洞108、膨胀系统110和发电机112。根据本发明的一个实施例，马达102驱动传动轴104。继而，传动轴104驱动压缩系106。压缩系106包括环境空气进ロ 114、第一压缩机116和第二压缩机118。在压缩系106的运行期间，环境空气120进入环境空气进ロ 114，并且被压缩系106压缩，压缩系106包括通过压缩机路径122联接到第二压缩机118上的第一压缩机116。根据本实施例，第一压缩机116压缩环境空气。然后经压缩的环境空气沿着压缩机路径122传送到第二压缩机118，其中，在沿着压缩空气路径124将压缩空气提供给洞108之前，第二压缩机118进ー步压缩环境空气。尽管在本实施例中显示了仅两个压缩机116、118，但是构想了，压缩系106可包括通过压缩机路径122而联接在一起的不止两个压缩机。另外，该两个或更多个压缩机(例如压缩机116、118)不必是単独的构件。而是相反，该两个或更多个压缩机可结合在单个压缩链壳体(未显不)中。根据本实施例，在压缩空气存储在洞108中之前，压缩空气被传送通过冷却単元126，在压缩空气存储在洞108中之前，冷却单元126从压缩空气中移除热。通过在存储之前从压缩空气中移除热，洞108的完整性得到保护。构想了可沿着压缩机路径122利用诸如中间冷却器(未显示)的其它冷却器，以在空气行进通过压缩系106时冷却该空气。但是，还构想了本发明的实施例不必包括冷却単元126和/或中间冷却器。在压缩空气存储在洞108中之后，允许压缩空气沿着出ロ路径128传送，在出ロ路径128中，通过加热単元130来再加热压缩空气。经再加热的压缩空气通过出ロ路径128而前进到膨胀系统110。构想了膨胀系统110包括第一涡轮132。由于膨胀系统110的构造的原因，允许压缩空气在传送通过其中时膨胀；从而，导致第一涡轮132旋转。构想了膨胀系统110可包括额外的涡轮(未显示)，以促进功率发生。參照本实施例，第一涡轮132的旋转会导致发电机轴134旋转。继而，发电机轴134驱动发电机112，从而导致发电机112发电。根据本发明的一个实施例，CAES系统100包括除湿系统136，在空气流传送通过压缩系106时，除湿系统136从该空气流中移除水分。因而，最大程度地减小了下游构件的腐蚀和退化。例如，最大程度地减小了涡轮机(例如第一涡轮132)、热交換器(未显示)、管道系统(未显示)和仪器(未显示)的水分引起的腐蚀和/或退化。注意，在CAES系统(例如100)的运行期间遇到的工作温度(例如550摄氏度至700摄氏度)和高压(例如40巴至100巴)可加剧潮湿空气的有害影响。因此，除湿系统136最大程度地减小了与潮湿空气相关联的有害影响。 构想了除湿系统136可包括干燥剂类型的除湿构件、基于こニ醇的除湿构件、冷凝类型的除湿构件，或能够从CAES系统100的工作空气流中移除水分的其它适当的除湿构件(ー个或多个)。在一个备选实施例中，CAES系统100是包括热能存储(TES)系统138 (以虚线显示)的绝热系统。在这种实施例中，沿着压缩空气路径124传送到洞108的压缩空气传送通过TES系统138，这会从压缩空气中移除热。热由TES系统138存储，以及然后在压缩空气沿着出ロ路径128通过TES系统138而传送回来时，热被传输回到压缩空气。在这种实施例中，可避免对冷却单元126和加热单元130的需要，使得CAES系统100不必相应地包括加热单元126和冷却单元130。在包括TES系统138的一个实施例中，构想了 CAES系统100沿着压缩空气路径124的通过TES系统138而前进到洞108的部分142包括除湿系统140 (以虚线显示)。因而，根据采用了 TES系统138的实施例，可采用两个除湿系统136、140。备选地，可采用除湿系统136、140中的仅ー个。还构想了采用不止两个除湿系统(未显示)的实施例，包括在环境空气120进入压缩链106之前对环境空气120进行除湿的实施例。注意，在TES 138的上游采用ー个或多个除湿系统(例如除湿系统136)的实施例会有效地最大程度地减小TES 138及其构件(例如热存储库存(未显示)、绝缘材料(未显示)和/或压カ容器材料(未显示))的水分引起的腐蚀和/或退化。因此，本发明的实施例在压缩空气存储在洞108中之前从压缩空气中移除水分。这个水分移除是对在压缩空气的冷却期间发生的任何水分移除的补充。现在參照图2，显示了根据本发明的一个备选实施例的CAES系统144。CAES系统144包括压缩级，该压缩级包括马达/发电机146以及通过第一离合器150联接到压缩系152上的传动轴148。压缩系152包括第一压缩机154、压缩机路径156、沿着压缩机路径156的中间冷却器158、第二压缩机160,以及具有齿轮箱164的压缩机传动轴系统162。CAES系统的压缩级还包括后冷却器166、沿着压缩空气路径172的第一阀168和第二阀170，以及存储容积174。沿着CAES系统144的能量生产级的是沿着压缩空气出ロ路径178的第三阀176、第一加热单元180、第二加热单元182、第一膨胀器184和第二膨胀器186、膨胀器传动轴系统188，以及沿着膨胀器传动轴系统188的第二离合器190。本发明的实施例包括ー个或多个除湿系统，例如第一除湿系统192、第二除湿系统194(以虚线显示)、第三除湿系统196(以虚线显示)或第四除湿系统198 (以虚线显示)中的ー个或多个。在压缩阶段期间，第二离合器190脱开，而第一离合器150接合。然后马达/发电机146通过传动轴148和压缩机传动轴系统162而驱动压缩系152。压缩系152包括环境空气进ロ 200以及第一压缩机154与第二压缩机160。在压缩系152的运行期间，通过环境空气进ロ 200将环境空气202吸到第一空气压缩机154。因此，第一压缩机154压缩流过其中的空气。大体上，空气的温度在压缩期间升高。因而，在压缩空气进一歩被第二压缩机160压缩之前，沿着压缩机路径156从第一压缩机154中流出的空气被中间冷却器158冷却。再次，压缩易于导致空气的温度升高。因而，采用沿着压缩空气路径172的后冷却器、166来冷却从第二压缩机160中流出的压缩空气。构想了本发明的实施例包括额外的压缩机(未显示)。在压缩阶段期间，操纵第一阀168和第二阀170，以允许压缩空气流到存储容积174,以及操纵第三阀176，使得压缩空气不流到第一膨胀器184和第二膨胀器186。在一个实施例中，第一除湿系统192联接到压缩机路径156上，并且构造成在压缩空气传送经过中间冷却器158或进入中间冷却器158之前，从行进通过压缩机路径156的压缩空气中移除水分。但是，根据ー个备选实施例，第二除湿系统194 (以虚线显示)沿着压缩机路径156而定位，使得离开中间冷却器158的压缩空气传送通过其中。在这种实施例中，不必采用或安装第一除湿系统192。在任一个实施例中，从压缩空气中移除水分，从而保护CAES系统144的下游构件。在又一个实施例中，第三除湿系统196(以虚线显示)沿着压缩空气路径172而定位，使得从压缩系152中离开的空气传送通过其中，并且因此对该空气进行除湿。在另外的另ー个实施例中，第四除湿系统198(以虚线显示)沿着压缩空气路径172而定位，使得离开后冷却器166的空气传送通过其中。可独立地采用各个除湿系统192-198，或者可与彼此结合起来使用两个或更多个除湿系统192-198。各个除湿系统192-198用来在压缩空气存储在洞或存储容积174中之前，从压缩空气中移除水分。因而，洞174的完整性得到保护。另外，通过从压缩空气中移除水分，各个除湿系统192-198将最大程度地减小任何下游构件上的磨损。更进一歩，还将最大程度地减小系统中的湿气或水分在生产级的构件上引起的磨损(例如在第一加热单元180和第二加热单元182以及第一膨胀器184和第二膨胀器186的运行期间)。由于采用中间冷却器158和后冷却器166来在存储之前从压缩空气中移除热，所以采用加热单元180、182来再加热空气，以最大程度地提高能量生产的效率。注意，加热单元180、182还用来保护第一膨胀器184和第二膨胀器186。例如，如果通过压缩空气出ロ路径178进入到第一膨胀器184和/或第二膨胀器186中的压缩空气被不恰当地加温，则在膨胀期间获得的低温可导致第一膨胀器184和/或第二膨胀器186 “冻結”。因此，第一加热单元或燃烧器180加温进入到第一膨胀器184中的压缩空气，而第二加热单元或燃烧器182则加温进入第二膨胀器186的部分地膨胀的空气。因而，避免了“冻结”状況。但是，构想了实施例包括这样的构造，即其中不采用加热单元(例如加热单元180、182)而使得产生可用于实现冷却或冷冻目的的冷的空气流。在一个备选实施例中，不是采用第一加热单元180和第二加热单元182，而是来自第一膨胀器184和/或第二膨胀器186的排气通过排气路径204 (以虚线显示)而传送经过热交換器206 (以虚线显示 )。因而，来自排气的热被传递给沿着压缩空气出口路径178行进的压缩空气，从而在压缩空气膨胀之前加温压缩空气。现在參照图3，显示了根据本发明的一个实施例的绝热CAES系统208。显示图2和图3之中的类似的构件具有共同的參考标号。不是包括单个马达/发电机単元，例如图2的马达/发电机146，而是图3的实施例包括用以产生用于压缩的动カ的马达210和用于能量生产的发电机212。另外，与图2中描绘的实施例相反，绝热CAES系统208包括热能存储(TES)系统214。TES系统214构造成在压缩空气存储在存储容积174中之前，从沿着压缩空气路径172传送的压缩空气中移除热，以及进行存储。在压缩空气前进到压缩空气出ロ路径178时，在压缩空气进入第一膨胀器184和第二膨胀器186之前，TES系统214将热传递回压缩空气。因此，不必采用图2的燃烧器180、182或热交換器206。根据本发明的一个实施例，绝热CAES系统208包括联接到压缩空气路径172的部分218上的除湿系统216，在能量生产阶段期间，部分218也用作压缩空气出口路径178。在这种实施例中，在压缩空气存储在存储容积174中之前，从该压缩空气中移除水分，而且在压缩空气通过压缩空气出ロ路径178而前进到第一膨胀器184和第二膨胀器186吋，再一次对该水分进行除湿。备选地，不是将除湿系统216定位在TES系统214和存储容积174之间，而是可沿着压缩空气路径172定位除湿系统220 (以虚线显示)，使得在传送压缩空气通过TES系统214之前，从压缩空气中移除水分。在这种情况下，TES系统214得到保护或至少部分地得到保护，而不受水分可对TES系统214的构件具有的有害作用的影响。例如，避免或至少最大程度地减小了可由水分导致的腐蚀和逆向化学。构想了，可使用来自第一膨胀器184和/或第二膨胀器186的排气热222 (以虚线显示)和/或来自TES系统214的一定量的热224 (以虚线显示)来恢复(recharge)除湿系统220。换句话说，热222和/或224可用来移除或吹扫积聚在除湿系统220中的任何水分。虽然未显示，但是以类似的方式，可使用来自TES系统214的热224和/或来自第一膨胀器184和/或第二膨胀器186的排气热222来恢复除湿系统216。注意，可另外或备选地使用诸如ー个或多个被电驱动的热源的其它热源(未显示)来恢复除湿系统216、220。不是绝热CAES系统208具有除湿系统216和/或除湿系统220，或者除了绝热CAES系统208具有除湿系统216和/或除湿系统220之外，绝热CAES系统208可包括在中间冷却器158的上游联接到压缩机路径156上的除湿系统226 (以虚线显示)和/或在中间冷却器158的下游联接到压缩机路径156上的除湿系统228 (以虚线显示)。类似于上面论述的恢复，可使用来自第一膨胀器184和/或第二膨胀器186的排气热、来自TES系统214的热和/或来自其它热源的热来恢复除湿系统226、228中的ー个或多个。注意，绝热系统208可包括所描绘的除湿系统216、220、226、228中的ー个或多个。现在參照图4，显示了根据本发明的一个实施例的、可用于本文的论述的本发明的实施例中的除湿系统的示例性除湿系统230。除湿単元或系统230包括除湿构件232、压缩空气入口 234、压缩空气出口 236、驱动器238、具有水分出口 242的再生器240、加热单元244，以及泵246。类似于其中除湿系统192-198、216、220、226、228定位或联接在相应的CAES系统144,208中的方式，除湿系统230能够定位在CAES系统(绝热的或非绝热的)中，使得压缩空气通过压缩空气入口 234而进入到除湿构件中，以及通过除湿构件232的溶液来移除压缩空气中的水分。除湿构件232内的溶液可包括例如从潮湿的空气中移除水分的基于こニ醇的溶液。干的或至少部分地干的压缩空气通过压缩空气出ロ 236而从除湿构件232中离开，并且如上面描述的那样前进通过CAES系统(例如图I的CAES系统100、图2的CAES系统144和图3的CAES系统208)。允许积聚在图4的除湿构件232中的水分在驱动器238的帮助下传送到再生器240。也就是说，驱动器238将其中具有水分的溶液驱动到再生器240。通过加热単元244对再生器240添加热，以从传递给再生器240的溶液中沸腾掉或吹扫掉水分，从而通过水分出口 242将水分排到大气中。构想了加热单元244可包括热交换器(例如图2的热交換器206)、燃烧驱动或电驱动的燃烧器等。图4的泵246将现在被至少基本移除了水分的再生溶液泵送回除湿构件232。
构想了可用类似于图3中显示的方式从膨胀器排气或TES系统中提供被提供给再生器240的加热单元244的热。另外，还构想了可使用其它热源来将热供应给图4的再生器 240。现在參照图5，显示了根据本发明的另ー个实施例的、可用于本文论述的本发明的实施例的除湿系统的除湿系统248。除湿系统248是干燥剂类型的除湿系统，并且包括除湿构件250、压缩空气入ロ 252、干燥剂材料254、用以支承干燥剂材料254的支承栅格256、压缩空气出ロ 258，以及排出阀260。在运行期间，其中具有水分的压缩空气通过压缩空气入口 252而进入，传送通过支承栅格256和干燥剂材料254，并且通过压缩空气出ロ 258离开而回到CAES系统的压缩空气路径中(例如，图I的CAES系统100的压缩空气路径124、图2的CAES系统144的压缩空气路径172，或图3的CAES系统208压缩空气路径172)。图4的干燥剂材料254构造成从潮湿的压缩空气中吸收水分。因而，相对于通过压缩空气入口 252而进入的压缩空气，从压缩空气出口 258中流出的压缩空气大体具有减少的水分含量。当干燥剂材料254变得饱和或接近饱和时，打开排出阀260，以允许被除湿构件250捕捉的水分从中排出。构想了除湿构件250包括允许暖空气传送到除湿构件250中且从除湿构件250的排出阀260中传送出的恢复空气入口 262(以虚线显示)。在这种实施例中，传送通过除湿构件250的暖空气从干燥剂材料254中吸收水分。因而，潮湿的空气通过排出阀260离开或排出，以恢复除湿构件250。构想了离开CAES系统的ー个或多个膨胀器的排气可经由恢复空气入口 262而被引导通过除湿构件250，以进行恢复。例如，为了恢复目的，图3的排气路径204可被引导通过除湿构件250，以实现。备选地，为了恢复目的，来自TES系统(例如图3的TES系统214)的热可被引导通过图5的除湿构件250。但是，注意，除排气或TES系统之外，可使用诸如燃烧驱动或电驱动的热源的其它热源来恢复除湿系统248。根据本发明的一个实施例，一种CAES系统包括构造成吸入一定量的环境空气以存储在压缩空气存储容积中的环境空气进ロ、联接到环境空气进口上的压缩系统、自环境空气进口前进到压缩系统的第一路径、自压缩系统前进到压缩空气存储容积的第二路径，以及除湿系统。压缩系统构造成将那个量的环境空气压缩成一定量的压缩空气，并且包括通过其中的、构造成传输那个量的压缩空气通过压缩系统的压缩路径。第一路径构造成将那个量的环境空气传输到压缩系统，而第二路径构造成将那个量的压缩空气传输到压缩空气存储容积。除湿系统能够联接到第一路径、压缩路径和第二路径中的至少ー个上，并且包括构造成从那个量的环境空气和那个量的压缩空气中的一个中移除一定量的水分的除湿构件。根据本发明的另ー个实施例，ー种CAES系统包括压缩系，该压缩系具有构造成将一定量的环境空气压缩成第一量的压缩空气的第一压缩机和构造成将第一量的压缩空气压缩成第二量的压缩空气的第二压缩机。CAES系统还包括压缩空气存储容积、联接到压缩 系和压缩空气存储容积上的第一压缩空气传输路径、功率发生系统、联接到功率发生系统和压缩空气存储容积上的压缩空气出ロ路径，以及除湿构件。压缩空气存储容积构造成存储第二量的压缩空气。第一压缩空气传输路径构造成将第二量的压缩空气传输到压缩空气存储容积。功率发生系统构造成用第三量的压缩空气发电。压缩空气出口路径构造成将第三量的压缩空气从压缩空气存储容积传输到功率发生系统。除湿构件构造成在那个量的压缩空气存储在能量存储容积中之前，从环境空气和压缩空气中的一个中移除一定量的水分。根据本发明的又一个实施例，ー种从CAES系统中移除水分的方法包括传输一定量的空气通过压缩系统，该压缩系统具有构造成将那个量的空气吸入到压缩系统中的空气进ロ、构造成在吸入之后压缩那个量的空气的至少两个压缩机，以及构造成为被压缩的那个量的空气提供离开压缩系统的路径的压缩空气出ロ。该方法还包括将从压缩空气出ロ中离开的那个量的空气传递到压缩空气存储容积，以及传送那个量的空气通过除湿系统，以在那个量的空气存储在压缩空气存储容积中之前，从那个量的空气中移除水分。压缩空气存储容积构造成存储那个量的空气供以后产生能量。本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例具有不异于权利要求的字面语言的结构元素，或者如果这样的其它实例包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则它们意图处于权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种压缩空气能量存储(CAES)系统，包括 构造成吸入一定量的环境空气以存储在压缩空气存储容积中的环境空气进ロ； 压缩系统，其联接到所述环境空气进口上，并且构造成将所述量的环境空气压缩成一定量的压缩空气，所述压缩系统包括通过其中的、构造成传输所述量的压缩空气通过所述压缩系统的压缩路径； 第一路径，其自所述环境空气进口前进到所述压缩系统，并且构造成将所述量的环境空气传输到所述压缩系统；以及 第二路径，其自所述压缩系统前进到所述压缩空气存储容积，并且构造成将所述量的压缩空气传输到所述压缩空气存储容积；以及 能够联接到所述第一路径、所述压缩路径和所述第二路径中的至少ー个上的除湿系统，所述除湿系统包括构造成从所述量的环境空气和所述量的压缩空气中的一个中移除一定量的水分的除湿构件。
2.根据权利要求I所述的CAES系统，其特征在于，所述CAES系统是绝热CAES系统，并且进一歩包括在所述压缩系统和所述压缩空气存储容积之间沿着所述第二路径的热能存储(TES)系统，所述热能存储系统构造成从所述量的压缩空气中移除一定量的热以及进行存储，其中，在所述量的压缩空气到达所述TES系统之前，所述除湿系统从所述量的压缩空气中移除所述量的水分。
3.根据权利要求I所述的CAES系统，其特征在于，所述除湿构件包括基于干燥剂的除湿构件。
4.根据权利要求I所述的CAES系统，其特征在于，所述除湿构件包括基于こニ醇的除湿构件。
5.根据权利要求I所述的CAES系统，其特征在于，所述除湿系统进一歩包括构造成从所述除湿构件中移除水分的加热系统。
6.根据权利要求5所述的CAES系统，其特征在于，所述加热系统构造成将热从来自所述CAES的涡轮排气传输到所述除湿构件，以移除水分。
7.根据权利要求5所述的CAES系统，其特征在于，所述加热系统包括燃烧发热构件和电发热构件中的至少ー个。
8.根据权利要求I所述的CAES系统，其特征在于，所述压缩系统包括 构造成压缩所述量的环境空气的第一压缩机；以及 构造成进ー步压缩所述量的环境空气的第二压缩机，其中，所述除湿系统的至少一部分能够在所述第一压缩机和所述第二压缩机之间联接到所述压缩路径上。
9.一种压缩空气能量存储(CAES)系统，包括 压缩系，其包括 构造成将一定量的环境空气压缩成第一量的压缩空气的第一压缩机；以及 构造成将所述第一量的压缩空气压缩成第二量的压缩空气的第二压缩机； 构造成存储所述第二量的压缩空气的压缩空气存储容积； 第一压缩空气传输路径，其联接到所述压缩系和所述压缩空气存储容积上，并且构造成将所述第二量的压缩空气传输到所述压缩空气存储容积； 构造成用第三量的压缩空气发电的功率发生系统；压缩空气出ロ路径，其联接到所述功率发生系统和所述压缩空气存储容积上，并且构造成将所述第三量的压缩空气从所述压缩空气存储容积传输到所述功率发生系统；以及除湿构件，其构造成在所述量的压缩空气存储在所述能量存储容积中之前，从所述环境空气和所述压缩空气中的一个中移除一定量的水分。
10.根据权利要求9所述的CAES系统，其特征在于，所述CAES系统是绝热CAES，所述绝热CAES进ー步包括热能存储(TES)构件，所述热能存储构件联接到所述压缩空气传输路径上，并且构造成在所述量的压缩空气存储在所述压缩空气存储容积中之前，从所述量的压缩空气中移除一定量的热，以及其中，所述除湿构件构造成最大程度地減少对所述TES构件的水分传递。
11.根据权利要求9所述的CAES系统，其特征在于，所述除湿构件包含多种干燥剂材料。
12.根据权利要求9所述的CAES系统，其特征在于，所述除湿构件包含基于こニ醇的材料。
13.根据权利要求9所述的CAES系统，其特征在于，所述CAES系统进一歩包括恢复系统，所述恢复系统联接到所述除湿构件上，并且构造成将热传递给所述除湿构件，以从所述除湿构件中移除水分。
14.根据权利要求13所述的CAES系统，其特征在于，所述恢复系统包括加热单元，以产生待传递给所述除湿构件的热，所述加热単元通过燃烧动カ和电功率中的一个来产生热。
15.根据权利要求13所述的CAES系统，其特征在于，所述功率发生系统包括构造成用所述压缩空气产生电能的涡轮，以及其中，传递给所述除湿构件的热传输自所述涡轮的排气。
16.根据权利要求9所述的CAES系统，其特征在于，所述压缩系包括联接到所述第一压缩机和所述第二压缩机上的压缩路径，其中，所述除湿构件在所述第一压缩机和所述第二压缩机之间联接到所述压缩路径上。
17.一种从压缩空气能量存储(CAES)系统中移除水分的方法，包括 传输一定量的空气通过压缩系统，所述压缩系统包括 构造成将所述量的空气吸入到所述压缩系统中的空气进ロ； 构造成在吸入之后压缩所述量的空气的至少两个压缩机；以及压缩空气出口，其构造成为被压缩的所述量的空气提供离开所述压缩系统的路径；将从所述压缩空气出口离开的所述量的空气传递到压缩空气存储容积，所述压缩空气存储容积构造成存储所述量的空气供以后产生能量；以及 传送所述量的空气通过除湿系统，以在所述量的空气存储在所述压缩空气存储容积中之前，从所述量的空气中移除水分。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述除湿系统在所述第一压缩机和所述第二压缩机之间联接到所述压缩系统上。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述除湿系统包括基于こニ醇的除湿构件和基于干燥剂的除湿构件中的至少ー个。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法进ー步包括将热传输到所述除湿系统，以从所述除湿系统中移除水分。
全文摘要
一种包括压缩空气能量存储系统的方法、系统和设备，该压缩空气能量存储系统包括构造成吸入一定量的环境空气以存储在压缩空气存储容积中的环境空气进口；具有压缩路径的压缩系统，该压缩路径构造成传输由压缩系统压缩的空气通过压缩系统；构造成将环境空气传输到压缩系统的第一路径；第二路径，其自压缩系统前进到压缩空气存储容积，并且构造成将压缩空气传输到压缩空气存储容积；以及除湿系统。该除湿系统能够联接到第一路径、压缩路径和第二路径中的至少一个上，第一路径自环境空气进口前进到压缩系统。除湿系统包括构造成从环境空气和/或压缩空气中移除水分的除湿构件。
文档编号F02C6/16GK102667104SQ201080049714
公开日2012年9月12日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月30日
发明者C·S·k·贝罗尼, C·博特罗, M·A·冈萨雷斯萨拉扎, M·芬肯拉特, S·M-N·霍夫曼, S·W·弗罗伊恩德 申请人:通用电气公司