CN110094630A - 一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法 - Google Patents

一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法 Download PDF

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邓彤天
张世海
王文强
王锁斌
吴宓
吴鹏
李前敏
席光辉
李盼
陈雯
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Abstract

本发明公开了一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法，包括空气压缩机、电动机、n个进气调节阀及n个储气罐，空气压缩机进口接入空气，出口接至排气母管，空气压缩机与电动机通过传动轴相连，由电动机拖动，将空气压缩后排入排气母管，n个储气罐分别串接n个进气调节阀后并联连接到排气母管。本发明通过分别控制各进气调节阀的开关及开度，确保空气压缩机的排气压力处于最佳参数、空气压缩机处于高效率运行工况，提高整个系统运行效率。

Description

一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法
技术领域
本发明属于压缩空气储能设备技术领域，具体涉及一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法。
背景技术
压缩空气储能系统是当电网电量过剩时，启动压缩机压缩空气，将空气压缩储能过程，消耗电能驱动压缩机运行，空气经压缩后储存于储气罐内；当电网电量紧缺时，启动膨胀机，储气罐内的高压空气进入膨胀机带动发电机进行发电。具有储能规模大、存储周期长、对环境污染小等优点，被认为是最有发展前景的大规模电力储能技术之一。
空气压缩机在运行中是一个变化工况，其压缩后的空气储存在储气罐中，储气罐压力从零逐渐升至额定值，因此空气压缩机的排气压力是一个逐渐上升的变工况过程，从空气压缩机运行特性及效率曲线可以得知，在排气压力低的阶段，机组效率很低。因此，需要一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法，根据空气压缩机的运行特性，保障机组在高效率区间运行，提升机组运行时的经济性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种压缩空气储能储气罐系统及调节方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种压缩空气储能储气罐系统，包括空气压缩机、电动机、n个进气调节阀及n个储气罐，空气压缩机进口接入空气，出口接至排气母管，空气压缩机与电动机通过传动轴相连，由电动机拖动，将空气压缩后排入排气母管，n个储气罐分别串接n个进气调节阀后并联连接到排气母管。
优选的，上述进气调节阀采用电动或气动控制。
优选的，上述排气母管和每个储气罐上均安装带远传的压力表计。
一种压缩空气储能储气罐系统的调节方法，该方法包括以下步骤：
第一步、检查各个进气调节阀处于关闭位置；
第二步、启动空气压缩机，排气母管压力逐渐升高；
第三步、开启第一级进气调节阀，控制排气母管压力为（Pmin，Pmax），压缩空气进入对应储气罐；
第四步、储气罐压力达额定值时，开启下一级进气调节阀，控制排气母管压力为（Pmin，Pmax），压缩空气进入对应储气罐；
第五步、储气罐压力达额定值时，开启下一级进气调节阀，依次逐级对储气罐储气；
第六步、各进气调节阀开完，每个储气罐充满气体，或储能阶段结束，关闭各个进气调节阀，停运空气压缩机。
排气母管压力控制值（Pmin，Pmax）根据空气压缩机效率曲线获得，为空气压缩机效率最高的一段。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过分别控制各进气调节阀的开关及开度，确保空气压缩机的排气压力处于最佳参数、空气压缩机处于高效率运行工况，提高整个系统运行效率。
附图说明
图1为本发明的系统图；
图2为本发明的调节方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图2所示，一种压缩空气储能储气罐系统，包括空气压缩机1、电动机2、n个进气调节阀3及n个储气罐4，空气压缩机1进口接入空气，出口接至排气母管5，空气压缩机1与电动机2通过传动轴相连，由电动机拖动，将空气压缩后排入排气母管，n个储气罐4分别串接n个进气调节阀3后并联连接到排气母管5。
优选的，上述进气调节阀3采用电动或气动控制。
优选的，上述排气母管5和每个储气罐4上均安装带远传的压力表计。
实施例2：如图1-2所示，一种压缩空气储能储气罐系统的调节方法，该方法包括以下步骤：
第一步、检查各个进气调节阀处于关闭位置；
第二步、启动空气压缩机，排气母管压力逐渐升高；
第三步、开启第一级进气调节阀，控制排气母管压力为（Pmin，Pmax），压缩空气进入对应储气罐；
第四步、储气罐压力达额定值时，开启下一级进气调节阀，控制排气母管压力为（Pmin，Pmax），压缩空气进入对应储气罐；
第五步、储气罐压力达额定值时，开启下一级进气调节阀，依次逐级对储气罐储气；
第六步、各进气调节阀开完，每个储气罐充满气体，或储能阶段结束，关闭各个进气调节阀，停运空气压缩机。
排气母管压力控制值（Pmin，Pmax）根据空气压缩机效率曲线获得，为空气压缩机效率最高的一段。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种压缩空气储能储气罐系统，其特征在于：包括空气压缩机（1）、电动机（2）、n个进气调节阀（3）及n个储气罐（4），空气压缩机（1）进口接入空气，出口接至排气母管（5），空气压缩机（1）与电动机（2）通过传动轴相连， n个储气罐（4）分别串接n个进气调节阀（3）后并联连接到排气母管（5）。
2.根据权利要求1所述的一种压缩空气储能储气罐系统，其特征在于：进气调节阀（3）采用电动或气动控制。
3.根据权利要求1所述的一种压缩空气储能储气罐系统，其特征在于：排气母管（5）和每个储气罐（4）上均安装带远传的压力表计。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种压缩空气储能储气罐系统的调节方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步、检查各个进气调节阀处于关闭位置；
第二步、启动空气压缩机，排气母管压力逐渐升高；
第三步、开启第一级进气调节阀，控制排气母管压力为（Pmin，Pmax），压缩空气进入对应储气罐；
第四步、储气罐压力达额定值时，开启下一级进气调节阀，控制排气母管压力为（Pmin，Pmax），压缩空气进入对应储气罐；
第五步、储气罐压力达额定值时，开启下一级进气调节阀，依次逐级对储气罐储气；
第六步、各进气调节阀开完，每个储气罐充满气体，或储能阶段结束，关闭各个进气调节阀，停运空气压缩机。
5.根据权利要求4所述的一种压缩空气储能储气罐系统的调节方法，其特征在于：排气母管压力控制值（Pmin，Pmax）根据空气压缩机效率曲线获得，为空气压缩机效率最高的一段。
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