一种海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统及方法与流程

文档序号:26054554发布日期:2021-07-27 15:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,包括等温压缩系统、等温等压储能系统及等温膨胀发电系统,其中,等温压缩系统的出口与等温等压储能系统的入口相连通,等温等压储能系统的出口与等温膨胀发电系统的入口相连通。

2.根据权利要求1所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,等温等压储能系统为承压薄膜(6)。

3.根据权利要求2所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,等温压缩系统包括一级压缩机(1)、第一换热器、二级压缩机(2)、第二换热器、三级压缩机(3)、第三换热器、四级压缩机(4)、第四换热器、五级压缩机(5)及第五换热器;

一级压缩机(1)的出口依次经第一换热器的放热侧、二级压缩机(2)、第二换热器的放热侧、三级压缩机(3)、第三换热器的放热侧、四级压缩机(4)、第四换热器的放热侧、五级压缩机(5)及第五换热器的放热侧与承压薄膜(6)的入口相连通,冷却水给水泵的出口分为五路,其中,第一路与第一换热器的吸热侧相连通,第二路与第二换热器的吸热侧相连通,第三路与第三换热器的吸热侧相连通,第四路与第四换热器的吸热侧相连通,第五路与第五换热器的吸热侧相连通。

4.根据权利要求3所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,冷却水给水泵的出口分为五路,其中,第一路经第一调节阀(17)与第一换热器的吸热侧相连通,第二路经第二调节阀(18)与第二换热器的吸热侧相连通,第三路经第三调节阀(19)与第三换热器的吸热侧相连通,第四路经第四调节阀(20)与第四换热器的吸热侧相连通,第五路经第五调节阀(21)与第五换热器的吸热侧相连通。

5.根据权利要求2所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,等温膨胀发电系统包括第六换热器、一级膨胀机(8)、第七换热器、二级膨胀机(9)、第八换热器、三级膨胀机(10)及第九换热器与四级膨胀机(11),承压薄膜(6)的出口依次经第六换热器的吸热侧、一级膨胀机(8)、第七换热器的吸热侧、二级膨胀机(9)、第八换热器的吸热侧、三级膨胀机(10)及第九换热器的吸热侧与四级膨胀机(11)的入口相连通,升温给水泵(16)的出口分为四路,其中,第一路与第六换热器的放热侧相连通,第二路与第七换热器的放热侧相连通,第三路与第八换热器的放热侧相连通,第四路与第九换热器的放热侧相连通。

6.根据权利要求5所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,一级膨胀机(8)连接有1号发电机(15),二级膨胀机(9)连接有2号发电机(14),三级膨胀机(10)连接有3号发电机(13),四级膨胀机(11)连接有4号发电机(12)。

7.根据权利要求5所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统,其特征在于,第一路经第六调节阀(22)与第六换热器的放热侧相连通,第二路经第七调节阀(23)与第七换热器的放热侧相连通,第三路经第八调节阀(24)与第八换热器的放热侧相连通,第四路经第九调节阀(25)与第九换热器的放热侧相连通。

8.一种海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能方法,其特征在于,包括以下步骤:

当间歇性海上风电出现时,关闭等温膨胀发电系统,启动等温压缩系统对空气进行等温压缩,然后将压缩空气存储于等温等压储能系统中;当电源侧需要发电供电时,则关闭等温压缩系统,启动等温膨胀发电系统,等温膨胀发电系统利用等温等压储能系统存储的压缩空气进行发电。

9.根据权利要求8所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能方法,其特征在于,当间歇性海上风电出现时,启动一级压缩机(1)、二级压缩机(2)、三级压缩机(3)、四级压缩机(4)、五级压缩机(5)及冷却给水泵(7),空气进入到一级压缩机(1)中一级压缩,一级压缩机(1)输出的空气经海水降温,然后进入到二级压缩机(2)中进行二级压缩,二级压缩机(2)输出的空气经海水降温,然后进入到三级压缩机(3)中进行三级压缩,其中,三级压缩机(3)输出的空气经海水降温,然后进入到四级压缩机(4)中进行四级压缩,四级压缩机(4)输出的空气经海水降温,再经五级压缩机(5)进行五级压缩,五级压缩机(5)输出的空气经海水降温,然后进入到承压薄膜(6)内存储。

10.根据权利要求8所述的海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能方法,其特征在于,当电源侧需要发电供电时,关闭一级压缩机(1)、二级压缩机(2)、三级压缩机(3)、四级压缩机(4)、五级压缩机(5)及冷却给水泵(7),启动升温给水泵(16),将储存在水下承压薄膜(6)内的高压空气送入到一级膨胀机(8)内做功发电;一级膨胀机(8)输出的空气经级间海水升温,再送入到二级膨胀机(9)内做功,二级膨胀机(9)输出的空气经级间海水升温,然后送入到三级膨胀机(10)中做功,三级膨胀机(10)输出的空气经级间海水升温,然后送入到四级膨胀机(11)中做功,四级膨胀机(11)输出的空气排入海水中。


技术总结
本发明公开了一种海上风电耦合等温压缩膨胀空气储能系统及方法,包括等温压缩系统、等温等压储能系统及等温膨胀发电系统,其中,等温压缩系统的出口与等温等压储能系统的入口相连通,等温等压储能系统的出口与等温膨胀发电系统的入口相连通,该系统及方法能够实现压缩空气储能。

技术研发人员:姬海民;薛宁;张知翔;徐党旗;韩键平;温寒健
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
技术研发日:2021.04.16
技术公布日:2021.07.27
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