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更新时间:2026-04-09
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1、电厂是指将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂,例如火力、水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等。在电厂中压缩空气储能技术的主要作用是利用电网负荷低谷时,电厂将剩余电力压缩空气,并将其储藏在高压密封设施内,在用电高峰时释放出来驱动发电机进行发电,其中储存的压缩空气通常需要通过燃烧室加热,增加其温度,以提高涡轮机效率,再由发电机将动能转化为电能,但利用燃烧室加热需要使用大量的燃料,使得增加成本,且燃料燃烧容易污染环境,环保性较差,有待改进。
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种电厂用压缩空气储能系统及方法,该系统及方法储存压缩空气时的成本较低。
2、为达到上述目的,本发明公开了一种电厂用压缩空气储能系统,包括空气压缩机、第一空气热交换器、气体储存压力容器、隔热储存负压容器、第二空气热交换器、涡轮机及发电机,空气压缩机的出口连接有干燥机,干燥机的出口连接有空气过滤设备,空气过滤设备的出口与第一空气热交换器的一次侧入口相连通,第一空气热交换器的一次侧出口与气体储存压力容器的入口相连通,第一空气热交换器的二次侧入口与外界环境相连通,第一空气热交换器的二次侧出口与隔热储存负压容器的入口相连通,隔热储存负压容器的出口与第二空气热交换器的二次侧入口相连通,气体储存压力容器的出口与第二空气热交换器的一次侧入口相连通,第二空气热交换器的一次侧出口与涡轮机的入口相连通,涡轮机与发电机相连接。
4、进一步的,隔热储存负压容器与第二空气热交换器之间的管道上安装有耐高温抽气泵。
5、进一步的,所述气体储存压力容器的一次侧入口及一次侧出口处均设置有气体隔断阀。
6、进一步的,所述隔热储存负压容器的一次侧入口及一次侧出口处均设置有气体隔断阀。
8、进一步的,隔热储存负压容器的外部与内部之间的空间抽成线、本发明公开了一种电厂用压缩空气储能方法,包括以下步骤:
10、通过空气压缩机进行压缩空气,再将空气压入干燥机内,利用干燥机对压缩空气进行干燥处理,再利用空气过滤设备对压缩空气进行过滤,去除压缩空气中的杂质,再通过第一空气热交换器对压缩空气与正常空气进行换热操作,以降低压缩空气的温度,同时对正常空气进行升温,再利用气体储存压力容器和隔热储存负压容器分别对压缩空气和升温之后的空气进行储存,再利用第二空气热交换器对压缩空气和升温之后的空气进行换热操作,以提升压缩空气的温度,最后将压缩空气送入涡轮机中,通过涡轮机带动发电机将动能转化为电能。
12、进一步的,所述气体储存压力容器的一次侧入口及一次侧出口处和隔热储存负压容器的一次侧入口及一次侧出口处均设置有气体隔断阀。
14、进一步的,隔热储存负压容器的外部与内部之间的空间抽成线、本发明具有以下有益效果:
16、本发明所述的电厂用压缩空气储能系统及方法在具体操作时,利用空气压缩机进行压缩空气时,空气会产生高温,通过第一空气热交换器进行换热操作,然后将低温压缩空气储存在气体储存压力容器内,并将换热的高温空气储存至隔热储存负压容器内,在用电高峰时将空气释放出来驱动发电机进行发电时,气体储存压力容器和隔热储存负压容器同时将空气排入第二空气热交换器内,再次对空气进行换热,使压缩空气升温,增加进入涡轮机内空气的温度,以提高涡轮机的效率,在此过程中不需要使用燃料对压缩的空气进行加温,使得节省燃料的使用,同时具有良好的环保性。
17、进一步的,通过干燥机和空气过滤设备对空气压缩机压缩的空气进行干燥处理并去除压缩空气中的杂质,便于保持压缩空气的干燥和清洁性。
18、进一步的,隔热储存负压容器采用内外双层设计,便于进行隔热,有效地阻止了热量的传递。
1.一种电厂用压缩空气储能系统,其特征在于,包括空气压缩机(1、第一空气热交换器(4)、气体储存压力容器(5)、隔热储存负压容器(9)、第二空气热交换器(6)、涡轮机(7)及发电机(8),空气压缩机(1)的出口连接有干燥机(2),干燥机(2)的出口连接有空气过滤设备(3),空气过滤设备(3)的出口与第一空气热交换器(4)的一次侧入口相连通,第一空气热交换器(4)的一次侧出口与气体储存压力容器(5)的入口相连通,第一空气热交换器(4)的二次侧入口与外界环境相连通,第一空气热交换器(4)的二次侧出口与隔热储存负压容器(9)的入口相连通,隔热储存负压容器(9)的出口与第二空气热交换器(6)的二次侧入口相连通,气体储存压力容器(5)的出口与第二空气热交换器(6)的一次侧入口相连通,第二空气热交换器(6)的一次侧出口与涡轮机(7)的入口相连通,涡轮机(7)与发电机(8)相连接。2.根据权利要求1所述的电厂用压缩空气储能系统,其特征在于,隔热储存负压容器(9)与第二空气热交换器(6)之间的管道上安装有耐高温抽气泵。
3.根据权利要求1所述的电厂用压缩空气储能系统,其特征在于,所述气体储存压力容器(5)的一次侧入口及一次侧出口处均设置有气体隔断阀。
4.根据权利要求1所述的电厂用压缩空气储能系统,其特征在于,所述隔热储存负压容器(9)的一次侧入口及一次侧出口处均设置有气体隔断阀。
5.根据权利要求1所述的电厂用压缩空气储能系统,其特征在于,隔热储存负压容器(9)采用内外双层设计。
6.根据权利要求5所述的电厂用压缩空气储能系统,其特征在于,隔热储存负压容器(9)的外部与内部之间的空间抽成线.一种电厂用压缩空气储能方法,其特征在于,基于权利要求1所述的电厂用压缩空气储能系统,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的电厂用压缩空气储能方法,其特征在于,所述气体储存压力容器(5)的一次侧入口及一次侧出口处和隔热储存负压容器(9)的一次侧入口及一次侧出口处均设置有气体隔断阀。
9.根据权利要求7所述的电厂用压缩空气储能方法,其特征在于,隔热储存负压容器(9)采用内外双层设计。
10.根据权利要求8所述的电厂用压缩空气储能方法,其特征在于,隔热储存负压容器(9)的外部与内部之间的空间抽成真空状态。
本发明公开了一种电厂用压缩空气储能系统及方法,空气压缩机的出口连接有干燥机,干燥机的出口连接有空气过滤设备,空气过滤设备的出口与第一空气热交换器的一次侧入口相连通,第一空气热交换器的一次侧出口与气体储存压力容器的入口相连通,第一空气热交换器的二次侧入口与外界环境相连通,第一空气热交换器的二次侧出口与隔热储存负压容器的入口相连通,隔热储存负压容器的出口与第二空气热交换器的二次侧入口相连通,气体储存压力容器的出口与第二空气热交换器的一次侧入口相连通,第二空气热交换器的一次侧出口与涡轮机的入口相连通,涡轮机与发电机相连接,该系统及方法储存压缩空气时的成本较低。
技术研发人员:秦鑫宇,王海涛,肖海丰,蒙毅,吕晨峰,殷结峰,安磊,韩友超,续开新,王晓旭,黄晶晶,王彪
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