一种压缩空气储能系统换热器双模共用方法与流程

本发明涉及压缩空气储能，尤其是一种压缩空气储能系统换热器双模共用方法。

背景技术：

1、在风力发电的过程中，电站会通过压缩空气存储风能，并通过对所存储的压缩空气进行加热，压缩空气升温后进入透平机，通过空气膨胀产生的压力驱动透平机做功发电。

2、相关技术中，为了给压缩空气加热，会建立额外的燃烧室，通过燃烧产生的高温事先压缩空气的加热膨胀。在发电过程中增加了燃烧加热的过程，增加了储能过程中的资源消耗。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种压缩空气储能系统换热器双模共用方法，以降低储能过程中的资源消耗。

2、根据本发明实施例提供了一种压缩空气储能系统换热器双模共用方法，应用于压缩空气储能系统，所述压缩空气储能系统包括：压缩机组、透平机组、换热器组、储气单元、第一存储单元和第二存储单元；所述压缩机组、所述透平机组、所述储气库、所述第一存储单元和所述第二存储单元分别与所述换热器组连接；

3、所述方法包括：

4、响应于所述压缩机组处于工作状态，控制所述压缩机组输出的压缩空气经过所述换热器组，并在所述换热器组中与所述第一存储单元中输出的换热介质接触，产生降温后的压缩空气并输出至所述储气单元，并产生升温后的换热介质存储至所述第二存储单元；

5、响应于所述透平机组处于工作状态，控制所述储气单元输出的压缩空气经过所述换热器组，并在所述换热器组中与所述第二存储单元中输出的换热介质接触，产生升温后的压缩空气并输出至所述透平机组。

6、根据本发明实施例的方案，存储压缩空气时、透平机做功时所用的为同一套换热器，一方面大幅度减少换热器的数量，提高换热器的使用效率，另一方面减小换热器占地面积，尤其对于大容量机组，可以节省用量资源，并且透平机一端加热压缩空气所使用的热能时压缩空气时产生的热能，不需要额外的材料燃烧加热，更为节省资源，降低了储能过程中的资源消耗。

7、通过压缩和膨胀时的换热器共用，减少系统的复杂性，提高实现热量的回收利用率的同时，提高压缩空气储能系统的设备的利用率。

8、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种压缩空气储能系统换热器双模共用方法，其特征在于，应用于压缩空气储能系统，所述压缩空气储能系统包括：压缩机组、透平机组、换热器组、储气单元、第一存储单元和第二存储单元；所述压缩机组、所述透平机组、所述储气库、所述第一存储单元和所述第二存储单元分别与所述换热器组连接；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换热器组为阵列式换热器组，所述阵列式换热器组中同时包含至少一个第一换热器和至少一个与第二换热器；所述第一换热器与所述压缩机组间存在已开启的连接、并与所述透平机组间存在已关闭的连接；所述第二换热器与所述压缩机组间存在已关闭的连接、并与所述透平机组间存在已开启的连接；所述第一换热器和所述第二换热器为同类型的换热器；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一换热器的数量和所述第二换热器的数量根据所述压缩机组的输出功率以及所述透平机组的输出功率确定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一换热器的数量和所述第二换热器的数量按照以下方式确定；

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述压缩机组与所述换热器组通过第一接入总线连接，所述换热器组与所述储气单元之间设有对应第一接入总线的第一输出总线；所述透平机组与所述换热器组通过第二接入总线连接，所述换热器组与所述储气单元之间设有对应第二接入总线的第二输出总线；

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩机组、所述透平机组、所述储气单元、所述第一存储单元和所述第二存储单元与所述换热器组分别通过布设有阀门的管道连接；

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述压缩机组包括至少一个第一压缩机和一个第二压缩机；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述透平机组包括第二数量个第一透平机和第二透平机，所述第一数量与所述第一透平机、所述第二透平机总数相同；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一存储单元和第二存储单元分别与所述换热器组中的每一换热器连接。

技术总结
本发明提供了一种压缩空气储能系统换热器双模共用方法，应用于压缩空气储能系统，所述方法包括：响应于所述压缩机组处于工作状态，控制所述压缩机组输出的压缩空气经过所述换热器组，并在所述换热器组中与所述第一存储单元中输出的换热介质接触，产生降温后的压缩空气并输出至所述储气单元，并产生升温后的换热介质存储至所述第二存储单元；响应于所述透平机组处于工作状态，控制储气单元输出的压缩空气经过所述换热器组，并在所述换热器组中与所述第二存储单元中输出的换热介质接触，产生升温后的压缩空气并输出至所述透平机组。应用本发明实施例提供的方案能够降低储能过程中的资源消耗。

技术研发人员：吴启仁,梅生伟,陈来军,杨振峰,赵方亮,杨本均,邹祖冰,汪聿为,陈任峰,郑天文,谭伟,崔森,王志勇,张猛,李建华,黄康,史云乾,唐霜,李超
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10