[发明专利]一种高温复式回热绝热压缩空气储能系统

说明书

本发明提供一种高温复式回热绝热压缩空气储能系统，包括高温压缩机组、储气室、透平发电机组、高温冷却器、高温蓄热器、高温回热器、高温蓄冷器、中温冷却器、中温蓄热器、中温回热器和中温蓄冷器；高温冷却器的换热管、高温蓄热器、高温回热器的回热管和高温蓄冷器循环连接；中温冷却器的换热管、中温蓄热器、中温回热器的回热管和中温蓄冷器循环连接；高温压缩机组、高温冷却器的进气管、中温冷却器的进气管、储气室、中温回热器的进气管、高温回热器的进气管和透平发电机组依次连接。本发明利用高温回热循环和中温回热循环对压缩热进行梯度回收和复式回热，提高蓄热温度和回热效率；降低了单一蓄热介质相对的蓄热温差和成本，且控温稳定。

技术领域

本发明涉及压缩空气储能技术领域，具体涉及一种高温复式回热绝热压缩空气储能系统。

背景技术

压缩空气储能技术利用空气作为储能介质对低谷电力或可再生能源并网受限电力进行存储。传统的压缩空气储能系统利用空气压缩机将空气压缩到储气室中存储，在需要发电时释放高压空气与化石燃料混合燃烧，利用燃烧后的混合产物推动透平膨胀机做功，并带动发电机输出电力。由于需要燃烧化石燃料，对系统有一定的限制性，且考虑到当前能源战略和环保需求，一种绝热压缩空气储能系统应运而生。绝热压缩空气储能系统在压缩空气时采用准绝热压缩过程，即随着压力的上升，空气的温度也显著上升，利用蓄热介质将空气中蕴含的压缩热储存下来，并用于加热透平膨胀机进气，取代化石燃料为进气提供热量。

但目前的绝热压缩空气储能系统仍存在以下缺陷：系统蓄热温度低，导致回热效率低；另外，若提高蓄热温度，由于蓄热温差较大，一般的流体介质不易实现，且成本较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种高温复式回热绝热压缩空气储能系统，以解决现有绝热压缩空气储能系统的高温蓄热和回热的问题，提高回热效率，降低成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高温复式回热绝热压缩空气储能系统，包括高温压缩机组、储气室和透平发电机组，还包括高温回热循环和中温回热循环；其中，所述高温回热循环包括高温冷却器、高温蓄热器、高温回热器和高温蓄冷器，所述高温冷却器的换热管、高温蓄热器、高温回热器的回热管和高温蓄冷器循环连接；所述中温回热循环包括中温冷却器、中温蓄热器、中温回热器和中温蓄冷器；所述中温冷却器的换热管、中温蓄热器、中温回热器的回热管和中温蓄冷器循环连接；所述高温压缩机组、高温冷却器的进气管、中温冷却器的进气管、储气室、中温回热器的进气管、高温回热器的进气管和透平发电机组依次连接。

其中，所述高温压缩机组的排气温度为400～600℃。

其中，所述高温压缩机组包括多级空气压缩机；所述透平发电机组包括多级透平膨胀机和发电机。

其中，所述高温压缩机组包括单级或多级空气压缩机和驱动电机；所述透平发电机组包括单级或多级透平膨胀机和发电机。

其中，所述高温回热循环的循环蓄热工质为熔融盐。

其中，所述熔融盐为NaNO3与KNO3构成的二元熔融盐。

其中，所述中温回热循环的循环蓄热工质为导热油。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：