[发明专利]实现气体分级压缩与膨胀的压缩空气储能系统

摘要

本发明属于大容量电力储能技术领域，特别涉及一种利用等压迁移技术实现气体分级压缩与膨胀的压缩空气储能系统。液体活塞按耐压等级高低顺序连接，相邻两级液体活塞上部通过气体管道、下部通过液体驱动装置连接，各级液体活塞通过管道连接到外部水力设备，最低耐压等级液体活塞连接低压气体管道，最高耐压等级液体活塞连接储气系统。本发明实现了气体在液体活塞中分级压缩、膨胀过程，采用等压迁移技术在不同等级液体活塞间转移气体，减小了液体活塞的承压变化范围，提高设备安全性，延长液体活塞的寿命，可以大幅度降低设备的制造成本。

主权项

1.一种利用等压迁移技术实现气体分级压缩与膨胀的压缩空气储能系统，其特征在于，由不同耐压等级的液体活塞根据耐压等级高低顺序连接而成，其中，相邻两级液体活塞的上部通过气体管道相连，下部通过液体驱动装置相连，各级液体活塞通过液体管道连接到外部水力设备，最低耐压等级的液体活塞连接外部低压气体管道，最高耐压等级的液体活塞与储气系统相连；气体压缩过程中，低等级的液体活塞先压缩气体，使压强达到压缩迁移定值，通过等压迁移技术将压缩气体送入高等级液体活塞，由高等级液体活塞继续压缩到更高压强，实现分级压缩储能；膨胀过程中，高等级液体活塞中气体膨胀做功，当压强下降到膨胀迁移定值，通过等压迁移技术将气体送入低等级液体活塞中继续膨胀做功，实现分级膨胀释能；所述压缩迁移定值和膨胀迁移定值是指每个耐压等级的液体活塞设置该耐压等级的压缩迁移定值和膨胀迁移定值，本耐压等级液体活塞的压缩迁移定值与相邻的高耐压等级液体活塞的膨胀迁移定值均不超过本耐压等级液体活塞的耐压限值，每个耐压等级液体活塞在其设定的膨胀迁移定值与压缩迁移定值内运行；所述等压迁移技术是指，相邻两个液体活塞A和B的初始压强一致，液体活塞间相连的气体管道连通，液体驱动装置驱动液体从液体活塞A注入到液体活塞B中，液体活塞B中的气体经气体管道迁移到液体活塞A中，两液体活塞内部压强在迁移过程中始终相等，实现气体的等压迁移；所述液体活塞A和B的初始压强一致是指，两个液体活塞都含有气体，两者气体压强一致；或者只有一个液体活塞含有气体，另一个充满液体；当两个液体活塞间的气体管道连通时，两者压强保持一致。