压缩空气储能系统的制作方法_2

文档序号:8357331阅读:来源:国知局
I出口压力时,被压缩的空气通过三通阀门4进入高压级压缩机2继续压缩,然后通过高压进气阀门6进入储气室7,完成了将电能转化为高压空气的压力能加以储存。
[0043]高压级压缩机和低压级压缩机是相对而言的,一般而言,前级的压缩机称为低压级压缩机;后级的压缩机称为高压级压缩机。
[0044]以下分别对本实施例的压缩空气储能系统的各个组成部分进行详细说明:
[0045]空气压缩子系统,利用电能将空气压缩至高压,完成电能到高压空气压力能的转换,由至少一个低压级压缩机I和至少一个高压级压缩机2组成。低压级压缩机I和高压级压缩机2可分别为同台压缩机的低压级和高压级,也可以分别是单台低压级压缩机和单台高压级压缩机。
[0046]离合器3,将低压级压缩机I和高压级压缩机2的轴连接,可同轴或分轴。
[0047]三通阀门4,用于控制低压级压缩机I出口空气的流向,其进口与低压级压缩机I出口连接,其第一出气口与高压级压缩机2进口连接,其第二出气口与储气室低压级进气阀5进口连接。
[0048]高压空气储存子系统,由低压级进气阀门5、高压级进气阀门6和储气室7组成。
[0049]低压级进气阀门5,用于控制低压级压缩机I出口气体进入并储存在储气室7中,其出口与储气室7进口连接。
[0050]高压级进气阀门6,用于控制高压级压缩机2出口气体进入并储存在储气室7中,其进口与高压级膨胀机2出口连接,其出口与储气室7进口连接。
[0051]以下对本实施例的压缩空气储能系统的运行特点进行详细说明。
[0052]储能时压缩机能实现分级运行。当储气室7压力低于低压级压缩机I出口压力时,离合器3分离,低压级压缩机I工作,高压级压缩机2停机,低压级压缩机I出口空气通过三通阀门4和进口阀门5进入储气室7中,此时,三通阀门4通向高压级压缩机2的第二出气口关闭;当储气室7压力不低于低压级压缩机I出口压力时,离合器3连接,低压级压缩机I和高压级压缩机2同时工作,低压级压缩机I出口空气通过三通阀门4进入高压级压缩机继续压缩,然后通过进口阀门6进入储气室7中,此时,三通阀门4通向进口阀门5的第一出气口关闭。
[0053]至此,本实例的压缩空气储能系统介绍完毕。
[0054]在本发明的第二个示例性实施例中,提供了一种压缩空气储能系统。请参照图2,该压缩空气储能系统包括:高压级节流阀8,其进口与储气室7连接,其出口连接至高压级膨胀机9 ;低压级节流阀12,其进口与储气室7连接;三通阀门13,其第一进气口与高压级膨胀机9出口连接,其第二进气口与低压级节流阀12出口连接,其出口与低压级膨胀机10连接;离合器11,将高压级膨胀机9和低压级膨胀机10的轴连接。
[0055]本实施例压缩空气储能系统工作于释能状态:
[0056]高压空气从储气室7出来,通过高压级压力调节阀门8降压后依次到高压膨胀机9和低压膨胀机10膨胀做功;当储气室7压力降至高压膨胀机9进口压力时,储气室7出来的空气通过低压压力调节阀门12降压后到低压膨胀机10膨胀做功,完成压力能到电能的转化。
[0057]高压级膨胀机和低压级膨胀机是相对而言的,一般而言,前级的膨胀机称为高压级膨胀机后级的膨胀机称为低压级膨胀机。
[0058]以下分别对本实施例的压缩空气储能系统的各个组成部分进行详细说明:
[0059]高压级节流阀8,用于将储气室7出来的空气压力调节到高压级膨胀机9进口压力,其进口与储气室7出口连接,其出口与高压级膨胀机9进口连接。
[0060]低压级节流阀12,用于将储气室7出来的空气压力调节到低压级膨胀机10进口压力,其进口与储气室7出口连接,其出口与三通阀门13第二进气口连接。
[0061]空气膨胀子系统,用于高压空气的膨胀做功,完成高压空气压力能到电能的转换,由至少一个高压级膨胀机9和至少一个低压级膨胀机10组成。高压级膨胀机9和低压级膨胀机10可分别为同台膨胀机的高压级和低压级,也可以分别是单台高压级膨胀机和单台低压级膨胀机。
[0062]离合器11,将高压级膨胀机9和低压级膨胀机10的轴连接,可同轴或分轴。
[0063]三通阀门13,用于控制低压级膨胀机10进口空气的来源,其第一进气口与高压级膨胀机9出口连接,其第二进气口与低压压力调节阀12出口连接,其出口与低压级膨胀机10进口连接。
[0064]以下对本实施例的压缩空气储能系统的运行特点进行详细说明。
[0065]释能时膨胀机能实现分级运行。当储气室压力高于高压级膨胀机9的入口压力时,低压级节流阀12关闭,储气室内高压空气经高压级节流阀8将压力降到高压膨胀机9入口压力后,进入高压级膨胀机9膨胀做功,高压级膨胀机9出口空气经三通阀门13进入低压级膨胀机10继续膨胀做功,此时三通阀门13与低压级节流阀12相连的第二进气口关闭;当储气室压力不高于高压级膨胀机9的入口压力时,高压级节流阀8关闭,储气室内高压空气经低压级节流阀12将压力降到低压级膨胀机10入口压力后,进入低压级膨胀机10膨胀做功,此时三通阀门13与高压级膨胀机9相连的第一进气口关闭。
[0066]在本发明的第三个示例性实施例中,提供了一种压缩空气储能系统。请参照图3,该压缩空气储能系统包括:低压级压缩机1,其出口连接至三通阀门4进气口 ;低压级进气阀门5,其进口与三通阀门4的第二出气口连接,其出口连接至储气室7 ;高压级压缩机2,其进口与三通阀门4的第一出气口连接,其出口连接至高压级进气阀门6 ;离合器3,将低压级压缩机I和高压级压缩机2的轴连接;高压级节流阀8,其进口与储气室7连接,其出口连接至高压级膨胀机9 ;低压级节流阀12,其进口与储气室7连接;三通阀门13,其第一进气口与高压级膨胀机9出口连接,其第二进气口与低压级节流阀12出口连接,其出口与低压级膨胀机10连接;离合器11,将高压级膨胀机9和低压级膨胀机10的轴连接。
[0067]本实施例压缩空气储能系统可以处于两个工作状态:
[0068](I)在储能状态下,电力驱动低压级压缩机1,被压缩的空气通过三通阀门4和低压级进气阀门5进入储气室7中,当储气室7内压力提高至低压级压缩机I出口压力时,被压缩的空气通过三通阀门4进入高压级压缩机2继续压缩,然后通过高压级进气阀门6进入储气室7,完成了将电能转化为高压空气的压力能,并加以储存。
[0069](2)在释能状态下,高压空气从储气室7出来,通过高压级节流阀8降压后依次到高压级膨胀机9和低压级膨胀机10膨胀做功;当储气室7压力降至高压膨胀机9进口压力时,储气室7出来的空气通过低压级节流阀12降压后到低压膨胀机10膨胀做功,完成压力能到电能的转化。
[0070]高压级压缩机和低压级压缩机是相对而言的,一般而言,前级的压缩机称为低压级压缩机;后级的压缩机称为高压级压缩机。与此类似,高压级膨胀机和低压级膨胀机是相对而言的,一般而言,前级的膨胀机称为高压级膨胀机后级的膨胀机称为低压级膨胀机。
[0071]以下分别对本实施例的压缩空气储能系统的各个组成部分进行详细说明:
[0072]空气压缩子系统,利用电能将空气压缩至高压,完成电能到高压空气压力能的转换,由至少一个低压级压缩机I和至少一个高压级压缩机2组成。低压级压缩机I和高压压缩机2可分别为同台压缩机的低压级和高压级,也可以分别是单台低压级压缩机和单台高压级压缩机。
[0073]离合器3,将低压级压缩机I和高压级压缩机2的轴连接,可同轴或分轴。
[0074]三通阀门4,用于控制低压级压缩机I出口空气的流向,其进口与低压级压缩机I出口连接,其第一出气口与高压级膨胀机2进口连接,其第二出气口与储气室低压级进气阀5进口连接。
[0075]高压空气储存子系统,由低压级进气阀门5、高压级进气阀门6、储气室7、高压级节流阀8和低压级节流阀12组成。
[0076]低压级进气阀门5,用于控制低压级压缩机2出口气体进入并储存在储气室7中,其出口与储气室7进口连接。
[0077]高压级进气阀门6,用于控制高压级压缩机2出口气体进入并储存在储气室7中,其进口与高压级膨胀机2出口连接,其出口与储气室7进口连接。
[0078]高压级节流阀8,用于将储气室7出来的空气压力调节到高压级膨胀机9进口压力,其进口与储气室7出口连接,其出口与高压级膨胀机9进口连接。
[0079]低压级节流阀12,用于将储气室7出来的空气压力调节到低压级膨胀机10进口压力,其进口与储气室7出口连接,其出口与三通阀门13第二进气口连接。
[0080]空气膨胀子系统,用于高压空气的膨胀做功,完成高压空气压力能到电能的转换,由至少一个高压级膨胀机9和至少一个低压级膨胀机10组成。高压级膨胀机9和低压级膨胀机10可分别为同台膨胀机的高压级和低压级
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