[发明专利]一种利用CAES过程余热的有机朗肯循环发电装置

权利要求书

1.一种利用CAES过程余热的有机朗肯循环发电装置，与现有绝热压缩空气储能系统配合使用，所述绝热压缩空气储能系统包括压缩空气储罐、空气压缩机和绝热压缩空气膨胀机，所述有机朗肯循环发电装置在运行时可有效利用所述绝热压缩空气膨胀机的排气冷能和所述空气压缩机剩余压缩热，其特征在于：

--所述绝热压缩空气储能系统中，所述空气压缩机产生的高压压缩空气储存在所述压缩空气储罐中，所述空气压缩机运行过程中所产生的压缩热部分存储在一热水罐中；所述压缩空气储罐的出气口通过气体管线经过一换热器的冷侧后与所述绝热压缩空气膨胀机的进气口连通；

--所述有机朗肯循环发电装置包括排气冷能回收器、有机工质泵、有机工质凝汽器、有机工质膨胀机、剩余压缩热能回收器和水泵，其中，

所述排气冷能回收器设置于所述绝热压缩空气储能系统的绝热压缩空气膨胀机后端，所述绝热压缩空气膨胀机的排气温度低于室温，所述排气冷能回收器为喷雾式混合换热器，其底部的进气口与所述绝热压缩空气膨胀机的排气管线连通，所述排气冷能回收器顶部的排气口与大气连通，所述排气冷能回收器的顶部设进水口，底部设排水口，所述排气冷能回收器顶部进水温度不低于室温，冷空气温度升高到室温后从所述排气冷能回收器排气口排到大气中；所述排气冷能回收器底部的排水口通过管线依次经所述水泵、有机工质凝汽器的冷侧后与所述排气冷能回收器顶部的进水口连通；

所述有机工质膨胀机的排气口通过管线依次经所述有机工质凝汽器的热侧、有机工质泵、剩余压缩热能回收器的冷侧后与所述有机工质膨胀机的进气口连通；

所述绝热压缩空气储能系统的热水罐出口通过管线依次经所述换热器的热侧、剩余压缩热能回收器的热侧后与一冷水罐进口连通，所述热水罐中的热水经过换热器将部分压缩热能传递给压缩空气，再经过剩余压缩热能回收器，将剩余压缩热能传递给有机朗肯循环的工质，之后进入冷水罐，所述剩余压缩热能回收器热侧出口水温为室温，设置在所述冷水罐进口之前的所述剩余压缩热能回收器，用以回收无法传给压缩空气的低品位热能；

所述绝热压缩空气膨胀机、有机工质膨胀机与发电装置机械连接。

2.根据权利要求1所述的有机朗肯循环发电装置，其特征在于：所述喷雾式混合换热器，其进气口设置在所述排气冷能回收器的底部，其排气口设置在顶部，其进水口为设置在所述排气冷能回收器顶部的喷嘴，循环水通过顶部设置的喷嘴进入所述排气冷能回收器。

3.根据权利要求1所述的有机朗肯循环发电装置，其特征在于：所述有机朗肯循环发电装置中所使用的有机工质为非共沸混合工质。

4.根据权利要求3所述的有机朗肯循环发电装置，其特征在于：所述非共沸混合工质为由R245fa和R134a组成的混合工质。

5.根据权利要求1至4任一项所述的有机朗肯循环发电装置，其特征在于：所述压缩空气储罐的出气口处、和/或所述热水罐出口处设置有控制阀门。