[发明专利]基于热压解耦的废旧电厂改造的复合储能系统及运行方法

权利要求书

1.一种基于热压解耦的废旧电厂改造的复合储能系统，其特征在于，包括多级压缩空气储能单元、太阳能熔盐储能单元以及膨胀发电机组；多级压缩空气储能单元中每一级压缩空气储能单元设置有储气容器和蓄热器，蓄热器的热侧连接压缩装置和储气容器，蓄热器的冷侧连接储气容器和膨胀发电机组，所述储气容器采用与其工作压力对应的废旧火电厂压力容器及管道；最高一级压力的压缩空气储能单元设置双罐近等温压缩装置作为压缩动力；多级压缩空气储能单元的压缩空气出口连接膨胀发电机组的工质入口，膨胀发电机组包括低压膨胀机(29)、中压膨胀机(31)和高压膨胀机组，低压膨胀机(29)、中压膨胀机(31)和高压膨胀机组均连接发电机；低压膨胀机(29)、中压膨胀机(31)以及高压膨胀机组的工质出口连接太阳能熔盐储能单元的热量回收入口，高压膨胀机组中设置多个高压膨胀机，高压膨胀机间设置熔盐换热器，熔盐换热器的热侧连接太阳能熔盐储能单元，熔盐换热器的冷侧连接高压膨胀机。

2.根据权利要求1所述的基于热压解耦的废旧电厂改造的复合储能系统，其特征在于，多级压缩空气储能单元包括压缩机压缩空气储能单元、双罐式近等温压缩空气储能单元，压缩机压缩空气储能单元包括低压压缩机(1)、第一蓄热器(2)、低压储气容器(3)、中压压缩机(5)、第二蓄热器(6)以及中压储气容器(7)，低压压缩机(1)的进气口连通大气，低压压缩机(1)、第一蓄热器(2)的热端、低压储气容器(3)、中压压缩机(5)、第二蓄热器(6)的热端、中压储气容器(7)、双罐式近等温压缩空气储能单元以及高压储气容器(16)依次连通，高压储气容器(16)的出口、第一蓄热器(2)的冷端以及第二蓄热器(6)的冷端依次连通；第一蓄热器(2)的冷端入口和出口分别对应连接低压储气容器(3)的出口和低压膨胀机(29)的工质入口，第二蓄热器(6)的冷端入口和出口分别对应连接中压储气容器(7)的出口和中压膨胀机(31)的工质入口。

3.根据权利要求1所述的基于热压解耦的废旧电厂改造的复合储能系统，其特征在于，太阳能熔盐储能单元包括太阳能集热器(25)、高温熔盐储罐(26)、第一熔盐换热器(19)、第二熔盐换热器(21)、低温熔盐储罐(23)；太阳能集热器(25)、高温熔盐储罐(26)、第一熔盐换热器(19)热端以及低温熔盐储罐(23)依次连接，太阳能集热器(25)、第二熔盐换热器(21)以及低温熔盐储罐(23)依次连接；低温熔盐储罐(23)出口连接太阳能集热器(25)入口；第一熔盐换热器(19)和第二熔盐换热器(21)的热端出口连接低温熔盐储罐(23)的顶部；高压膨胀机组包括第一高压膨胀机(18)、第二高压膨胀机(20)和第三高压膨胀机(22)；第一高压膨胀机(18)的工质入口作为高压膨胀机组的工质入口连通多级压缩空气储能单元的出口；第一高压膨胀机(18)、第一熔盐换热器(19)冷端、第二高压膨胀机(20)、第二熔盐换热器(21)冷端、第三高压膨胀机(22)以及低温熔盐储罐(23)的进气口依次连接，低温熔盐储罐(23)的进气口作为膨胀机组空气做功后的热量回收入口。

4.根据权利要求3所述基于热压解耦的废旧电厂改造的复合储能系统，其特征在于，低温熔盐储罐(23)中设置隔热层，所述隔热层包括三层隔热材料，每层隔热材料厚度为100-150mm，第一隔热材料(39)与第三隔热材料(41)相距400-500mm，中间的第二隔热材料(40)则是呈波浪形设置，每个最小波浪单元近似一个半椭圆，半椭圆的三个顶点分别与第一或第三隔热材料相交，中间空余空间则充满空气；低温熔盐储罐(23)顶部设置锥形导流片，锥形导流片上沿圆周方向开设多个圆孔，靠近，锥形导流片中心轴的两圈圆孔半径相同，其余往锥形导流片外一圈，圆孔半径增大1.5倍；低温熔盐储罐(23)里换热管道采用蛇形管。

5.根据权利要求1所述基于热压解耦的废旧电厂改造的复合储能系统，其特征在于，低压储气容器(3)承压1MPa，由废旧火电厂的中压加热器蒸汽侧空间及相关抽汽疏水管道、除氧器及其相关系统管道、辅助蒸汽系统设备管道、连排及其相关系统管道、锅炉房工业水管道、闭式水系统管道、原有压缩空气系统管道、汽机本体汽封管道、汽机本体疏放水管道和循环水管道改造而成，通过加装阀门和管道将各低压容器串联，封堵多余出口而改造为低压储气容器。