一种压缩空气与生物质发电机组耦合的系统的制作方法

本发明涉及一种发电系统，具体涉及一种压缩空气与生物质发电机组耦合的系统。

背景技术：

1、近年来，基于风能和太阳能等可再生能源的全球电力产量急剧增长。根据现有的能源情景，预计在不久的将来，这一增长趋势将继续下去。2014年，非水电可再生能源对全球发电量的贡献为6％，到2025年，其预期贡献可能在12％至18％之间，具体取决于所考虑的政策情景。另一方面，太阳能和风能的间歇性特性使得储能技术成为提高能源系统灵活性和效率的不可避免的要求。这些资源的散发性，将影响电网稳定，此后，负荷平衡问题将开始出现。因此，如果不使用有效的储能系统，可再生能源就不能完全取代传统能源系统。储能技术包括抽水蓄能、热储能、压缩空气储能、飞轮、超级电容器、超导磁储能、电池、储氢等多种技术。抽水蓄能仍然是最常见的大规模储能技术，但其占全球装机容量的比例已从99％下降到2018年的96.2％；同时，水资源的稀缺和特定的地理条件限制了它们的应用。与其它储能技术相比，压缩空气储能技术具有储能容量大、储能周期长、工作寿命长和绿色环保等优点，是一种具有很大发展潜力的新型储能技术。

2、压缩空气储能是一种储能技术，能够实现机组低碳无污染绿色环保发电，切实提高经济与生态关系。近年来，也获得了国内外科研机构的广泛关注，目前，未有相关公开专利针对于压缩空气与生物质发电机组耦合，以解决压缩机的余热回收及减少温室气体排放。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，该系统能够实现压缩空气与生物质发电机组的耦合，实现压缩机的余热回收，减少温室气体排放。

2、为达到上述目的，本发明所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统包括低压压缩机、中间冷却器、高压压缩机、冷却器、燃烧室、压缩机、气化炉、生物质输入管道及发电系统；

3、低压压缩机的出口经中间冷却器的管侧与高压压缩机的入口相连通，高压压缩机的出口经冷却器的管侧与燃烧室的入口相连通。

4、压缩机的出口经中间冷却器的壳侧及冷却器的壳侧后与气化炉的入口相连通，气化炉的出口与燃烧室的入口相连通，生物质输入管道与气化炉的生物质入口相连通；燃烧室的出口与发电系统相连通。

5、所述发电系统包括高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机、蒸发器及烟囱；

6、燃烧室的出口与高压涡轮机的入口相连通，高压涡轮机的出口与中压涡轮机的入口相连通，中压涡轮机的出口与低压涡轮机的入口相连通，低压涡轮机的出口经蒸发器的放热侧与烟囱相连通。

7、还包括电机系统；电机系统包括第一发电机及电动机，其中，电动机与高压压缩机及低压压缩机同轴布置，第一发电机与高压涡轮机、中压涡轮机及低压涡轮机同轴布置。

8、还包括给水管道、蒸发器、小汽轮机及第二发电机；

9、给水管道的出口与蒸发器的吸热侧入口相连通，蒸发器的吸热侧出口与小汽轮机的入口相连通，小汽轮机与第二发电机相连接。

10、给水管道的出口经给水泵与蒸发器的吸热侧入口相连通。

11、还包括储气室，其中，储气室的入口与燃烧室和冷却器管侧之间的管道相连通，储气室的出口与燃烧室和冷却器管侧之间的管道相连通。

12、储气室的入口经储气室入口阀门与燃烧室和冷却器管侧之间的管道相连通。

13、储气室的出口经储气室出口阀门与燃烧室和冷却器管侧之间的管道相连通。

14、本发明具有以下有益效果：

15、本发明所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统在具体操作时，在低压压缩机与高压压缩机之间设置中间冷却器，高压压缩机的出口经冷却器的管侧与燃烧室的入口相连通，同时压缩机输出的空气在中间冷却器及冷却器中升温，再送入气化炉中，通过空气吸收压缩空气的热量，再送入气化炉中，实现压缩空气与生物质发电机组的耦合，实现压缩机的余热回收，减少温室气体排放，结构简单，操作方便，实用性极强。

技术特征：

1.一种压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，包括低压压缩机(2)、中间冷却器(3)、高压压缩机(1)、冷却器(4)、燃烧室(14)、压缩机(5)、气化炉(6)、生物质输入管道及发电系统；

2.根据权利要求1所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，所述发电系统包括高压涡轮机(9)、中压涡轮机(10)、低压涡轮机(11)、蒸发器(13)及烟囱(17)；

3.根据权利要求1所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，还包括电机系统(8)；电机系统(8)包括第一发电机及电动机，其中，电动机与高压压缩机(1)及低压压缩机(2)同轴布置，第一发电机与高压涡轮机(9)、中压涡轮机(10)及低压涡轮机(11)同轴布置。

4.根据权利要求1所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，还包括给水管道、蒸发器(13)、小汽轮机(16)及第二发电机(15)；

5.根据权利要求4所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，给水管道的出口经给水泵(12)与蒸发器(13)的吸热侧入口相连通。

6.根据权利要求1所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，还包括储气室(7)，其中，储气室(7)的入口与燃烧室(14)和冷却器(4)管侧之间的管道相连通，储气室(7)的出口与燃烧室(14)和冷却器(4)管侧之间的管道相连通。

7.根据权利要求6所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，储气室(7)的入口经储气室入口阀门(18)与燃烧室(14)和冷却器(4)管侧之间的管道相连通。

8.根据权利要求6所述的压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，其特征在于，储气室(7)的出口经储气室出口阀门(19)与燃烧室(14)和冷却器(4)管侧之间的管道相连通。

技术总结
本发明公开了一种压缩空气与生物质发电机组耦合的系统，包括低压压缩机、中间冷却器、高压压缩机、冷却器、燃烧室、压缩机、气化炉、生物质输入管道及发电系统；低压压缩机的出口经中间冷却器的管侧与高压压缩机的入口相连通，高压压缩机的出口经冷却器的管侧与燃烧室的入口相连通；压缩机的出口经中间冷却器的壳侧及冷却器的壳侧后与气化炉的入口相连通，气化炉的出口与燃烧室的入口相连通，生物质输入管道与气化炉的生物质入口相连通；燃烧室的出口与发电系统相连通，该系统能够实现压缩空气与生物质发电机组的耦合，实现压缩机的余热回收，减少温室气体排放。

技术研发人员：张明理,高景辉,伍刚,王江波,谢佳林,王涛,蔺奕存,张泉,闫文辰,张臣
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：
技术公布日：2024/1/11