一种压缩空气储能组合式储气罐系统及其调节方法与流程

本发明属于压缩空气储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能组合式储气罐系统及其调节方法。

背景技术：

压缩空气储能系统具有储能规模大、存储周期长、对环境污染小等优点，是当电网电量过剩时，启动压缩机压缩空气，将空气压缩储能过程，消耗电能驱动压缩机运行，空气经压缩后储存于储气罐内；当电网电量紧缺时，启动膨胀机，储气罐内的高压空气进入膨胀机带动发电机进行发电。

目前储气罐都使用一种规格，为提高能量密度，减少储存体积，储气罐压力被选择很高，甚至达到超临界。膨胀发电机在启动过程中，常常因为储气罐压力过高而造成启动过程中转速不易控制，容易造成超速事故。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种压缩空气储能组合式储气罐系统及其调节方法，。

本发明采取的技术方案为：一种压缩空气储能组合式储气罐系统，包括多个运行高压储气罐、启动中压储气罐、运行高压储气罐出口阀门、启动中压储气罐出口阀门、调节阀门、膨胀机和发电机，多个运行高压储气罐和启动中压储气罐并联布置，并联后汇集至一根母管，每个运行高压储气罐和启动中压储气罐的出气管上分别安装有运行高压储气罐出口阀门和启动中压储气罐出口阀门，母管上安装有调节阀门，母管出气端与膨胀机入口连接，膨胀机出口排气接至大气，膨胀机与发电机通过传动轴相连。

优选的，上述调节阀门采用电动、气动或液压调节阀门。

优选的，上述启动中压储气罐额定压力ps为10~20%运行高压储气罐额定压力p0。

实施例2：一种压缩空气储能组合式储气罐系统的调节方法，该方法包括以下步骤：

第一步，启动时关闭各运行高压储气罐出口阀门，开启启动中压储气罐出口阀门；

第二步，用调节阀门控制膨胀机进气流量进行启动：膨胀机逐步从静止状态升速至额定转速，并网电网，提升输出有功功率至额定功率或电网要求功率；

第三步，开启各运行高压储气罐出口阀门，启动中压储气罐压力升高，当升高至启动中压储气罐额定压力ps时，关闭启动中压储气罐出口阀门；

第四步，用调节阀门控制膨胀机进气流量进行正常运行，根据电网要求调节输出有功功率。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过在不同阶段切换使用不同压力的压缩空气，在启动阶段使用中压压缩空气，提高启动过程的控制精度，在运行过程中使用高压压缩空气，提高整个系统运行效率。

附图说明

图１为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图所示，一种压缩空气储能组合式储气罐系统，包括多个运行高压储气罐1、启动中压储气罐2、运行高压储气罐出口阀门3、启动中压储气罐出口阀门4、调节阀门5、膨胀机6和发电机7，多个运行高压储气罐1和启动中压储气罐2并联布置，并联后汇集至一根母管，每个运行高压储气罐1和启动中压储气罐2的出气管上分别安装有运行高压储气罐出口阀门3和启动中压储气罐出口阀门4，母管上安装有调节阀门5，母管出气端与膨胀机6入口连接，膨胀机6出口排气接至大气，膨胀机与发电机通过传动轴相连，，拖动发电机发电。

优选的，上述调节阀门5采用电动、气动或液压调节阀门，具备自动控制功能，控制目标为膨胀机转速和发电机有功功率。

优选的，上述启动中压储气罐2额定压力ps为10~20%运行高压储气罐1额定压力p0。

实施例2：一种压缩空气储能组合式储气罐系统的调节方法，该方法包括以下步骤：

第一步，启动时关闭各运行高压储气罐出口阀门，开启启动中压储气罐出口阀门；

第二步，用调节阀门控制膨胀机进气流量进行启动：膨胀机逐步从静止状态升速至额定转速，并网电网，提升输出有功功率至额定功率或电网要求功率；

第三步，开启各运行高压储气罐出口阀门，启动中压储气罐压力升高，当升高至启动中压储气罐额定压力ps时，关闭启动中压储气罐出口阀门；

第四步，用调节阀门控制膨胀机进气流量进行正常运行，根据电网要求调节输出有功功率。

本发明通过在不同阶段切换使用不同压力的压缩空气，在启动阶段使用中压压缩空气，提高启动过程的控制精度，在运行过程中使用高压压缩空气，提高整个系统运行效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种压缩空气储能组合式储气罐系统及其调节方法，包括多个运行高压储气罐、启动中压储气罐、运行高压储气罐出口阀门、启动中压储气罐出口阀门、调节阀门、膨胀机和发电机，多个运行高压储气罐和启动中压储气罐并联布置，并联后汇集至一根母管，每个运行高压储气罐和启动中压储气罐的出气管上分别安装有运行高压储气罐出口阀门和启动中压储气罐出口阀门，母管上安装有调节阀门，母管出气端与膨胀机入口连接，膨胀机出口排气接至大气，膨胀机与发电机通过传动轴相连。本发明通过在不同阶段切换使用不同压力的压缩空气，在启动阶段使用中压压缩空气，提高启动过程的控制精度，在运行过程中使用高压压缩空气，提高整个系统运行效率。

技术研发人员：文贤馗;钟晶亮;邓彤天;张世海;王文强;王锁斌;吴宓;吴鹏;李前敏;席光辉
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2019.09.03
技术公布日：2019.11.05