[发明专利]蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统及方法

权利要求书

1.蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，其特征在于，包括燃煤发电机组、多个低压加热器、多个高压加热器，以及依次连接的空气压缩机(17)、制冷膨胀机(18)、气液分离装置(19)、空气储罐(20)、升压泵(21)、空气加热器(22)、空气膨胀机(23)和第二发电机(24)；

所述燃煤发电机组内低压缸(4)的排汽进入凝汽器(6)换热，经凝结水泵(7)后依次经过多个低压加热器，再依次经过除氧器(12)和给水泵(13)后，依次进入多个高压加热器，再返回燃煤发电机组内的锅炉(1)；

所述燃煤发电机组内高压缸(2)的各段抽汽分别引入各高压加热器；低压缸(4)的各段抽汽分别引入各低压加热器；中压缸(3)的第三级抽汽引入由凝结水泵(7)至除氧器(12)的最后一个低压加热器，第二级抽汽引入除氧器，第一级抽汽引入空气加热器(22)，换热后再进入由除氧器(12)至锅炉(1)的第一个高压加热器；

空气在所述空气压缩机(17)被加压后，进入制冷膨胀机(18)膨胀放热，在气液分离装置(19)中完成液态空气与气态空气的分离，液态空气存储在空气储罐(20)中，完成空气压缩储能；对外释能发电时，空气储罐(20)中液态空气经升压泵(21)加压后进入空气加热器(22)升温，之后进入空气膨胀机(23)膨胀做功，驱动第二发电机(24)发电。

2.根据权利要求1所述的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，其特征在于，所述低压加热器设置有四个，包括第一低压加热器(8)、第二低压加热器(9)、第三低压加热器(10)和第四低压加热器(11)；

所述燃煤发电机组内低压缸(4)的第一级抽汽引入第三低压加热器(10)，第二级抽汽引入第二低压加热器(9)，第三级抽汽引入第一低压加热器(8)；

所述燃煤发电机组内中压缸(3)的第三级抽汽引入第四低压加热器(11)。

3.根据权利要求2所述的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，其特征在于，所述高压加热器设置有三个，包括第一高压加热器(14)、第二高压加热器(15)和第三高压加热器(16)；

所述燃煤发电机组内高压缸(2)的第一级抽汽引入第三高压加热器(16)，第二级抽汽引入第二高压加热器(15)；

所述燃煤发电机组内中压缸(3)的第一级抽汽引入空气加热器(22)，换热后再进入第一高压加热器(14)。

4.根据权利要求1至3任一所述的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，其特征在于，所述燃煤发电机组包括依次连接的锅炉(1)、高压缸(2)、中压缸(3)和低压缸(4)；

所述锅炉(1)出口新蒸汽进入高压缸(2)做功后，返回锅炉(1)进行二次加热，再依次进入中压缸(3)和低压缸(4)膨胀做功，带动第一发电机(5)发电。

5.根据权利要求4所述的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，其特征在于，所述空气压缩机(17)为一级空气压缩机或多级空气压缩机。

6.根据权利要求5所述的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，其特征在于，所述空气膨胀机(18)为一级空气膨胀机或多级空气膨胀机。

7.一种采用权利要求1至6任一所述系统的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰方法，其特征在于，包括以下步骤：

储能时，空气在空气压缩机(17)中加压后进入制冷膨胀机(18)膨胀放热，在气液分离装置(19)中完成液态空气与气态空气的分离，液态空气存储在空气储罐(20)中；

释能发电时，空气储罐(20)出口液态空气经升压泵(21)加压后进入空气加热器(22)升温，再进入空气膨胀机(23)膨胀做功，驱动第二发电机(24)发电；其中，燃煤发电机组中压缸(3)的第一级抽汽先进入空气加热器(22)中加热空气，再进入由除氧器(12)至锅炉(1)的第一个高压加热器中加热给水。

8.根据权利要求7所述的蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰方法，其特征在于，所述气液分离装置(19)中分离出的气态空气引回至空气压缩机(17)重新压缩。