CN114087046A - 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法 - Google Patents

一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114087046A
CN114087046A CN202111510687.XA CN202111510687A CN114087046A CN 114087046 A CN114087046 A CN 114087046A CN 202111510687 A CN202111510687 A CN 202111510687A CN 114087046 A CN114087046 A CN 114087046A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stage
heat exchanger
coal yard
outlet
compressed air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111510687.XA
Other languages
English (en)
Inventor
牛国平
李文锋
贾兆鹏
周飞
邹小刚
王一坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Original Assignee
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd filed Critical Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Priority to CN202111510687.XA priority Critical patent/CN114087046A/zh
Publication of CN114087046A publication Critical patent/CN114087046A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/02—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of multiple-expansion type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/12—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/02—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids having reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06—Combinations of two or more pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法，系统中煤场承重板与储气室上端密封连接；一、二级压缩机输入端连接有电动机，一级压缩机的出口与第一级间换热器的热进口连接，第一级间换热器的热出口与二级压缩机的入口连接；二级压缩机的出口与第一级后换热器热进口连接，第一级后换热器的热出口与储气室连通；一、二级膨胀机的输出端连接有发电机，储气室出口与第二级前换热器的冷入口连接；一级膨胀机的进口与级第二前换热器的冷出口连接，一级膨胀机的出口与第二级间换热器冷入口连接，二级膨胀机的入口与级间换热器的冷出口连接；储热罐及储冷罐进出口与这几个换热器相连。本发明耦合了重力和压缩空气两种储能技术。

Description

一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法
技术领域
本发明属于能量存储技术领域，具体涉及一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法。
背景技术
近年来，随着全球能源结构加速往可再生能源转型及我国双碳目标的提出，新能源正逐步向主力电源发展，据估算，2060年清洁能源发电量比重预计可达93％。高比例可再生能源对电网调节灵活性提出了更高的要求，储能系统需求缺口巨大。另一方面，未来将有大批低参数小火电面临着逐步被关停淘汰的命运，而高参数大火电机组则面临着深度调峰和灵活性运行等问题。
目前大规模应用的储能技术主要为抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能和重力储能等。电化学储能由于安全性较差，近年来锂电池储能电站事故频发；抽水蓄能受地理条件限制大且对生态环境有不可预测的影响；重力储能系统的储能效率高、响应速度快、建设成本低、运行时间长，但其能量密度较低、建设规模过大，目前暂无商业应用。传统压缩空气储能系统的储能容量大、能量密度高、建设和运行成本低、运行时间长，但其效率较低、受地理条件限制较大，在火电厂难以应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法，该系统及方法耦合了两种储能技术并与火电厂进行了有机结合，具有储能能量密度高和布置灵活的特点，可以实现火电厂灵活性运行，增强电网消纳可再生能源同时的调节灵活性。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，包括一级压缩机、二级压缩机、一级膨胀机、二级膨胀机、第一级间换热器、第一级后换热器、第二级前换热器、第二级间换热器、储热罐、储冷罐以及火电厂煤场重力压缩空气储能单元；
火电厂煤场重力压缩空气储能单元包括储气室和用于放置原煤堆垛的煤场承重板，煤场承重板与储气室上端密封连接，且煤场承重板能够相对储气室上下移动；
一级压缩机和二级压缩机的动力输入端连接有电动机，一级压缩机的出口通过气体管路与第一级间换热器的热进口连接，第一级间换热器的热出口通过气体管路与二级压缩机的入口连接；二级压缩机的出口通过管路与第一级后换热器热进口连接，第一级后换热器的热出口与储气室连通；
二级膨胀机和一级膨胀机的动力输出端连接有发电机，储气室出口通过管路与第二级前换热器的冷入口连接，且该管路上设有调压阀；一级膨胀机的进口与级第二前换热器的冷出口连接，一级膨胀机的出口与第二级间换热器冷入口连接，二级膨胀机的入口与级间换热器的冷出口连接；
第一级间换热器和第一级后换热器的冷出口均与储热罐的入口连接，第一级间换热器和第一级后换热器的冷入口均与储冷罐的出口连接；
第二级前换热器和第二级间换热器的热进口均与储热罐的出口连接，第二级前换热器和第二级间换热器的热出口均与储冷罐的入口连接。
优选的，火电厂煤场重力压缩空气储能单元包括若干个储气室，每个储气室对应设置一个煤场承重板。
优选的，储气室上端的边缘以及煤场承重板的边缘均设有挡煤板，挡煤板上开设有门。
优选的，储气室与煤场承重板形成气缸-活塞系统，储气室的内壁与煤场承重板的外壁之间设有密封装置。
优选的，储热罐采用单罐布置或双罐布置的方式布置；储冷罐采用单罐布置或双罐布置的方式布置。
优选的，储热罐的入口和出口均设有循环泵，储冷罐的入口和出口均设有循环泵。
优选的，一级压缩机和二级压缩机采用同轴布置或分轴布置。
优选的，一级膨胀机和二级膨胀机采用同轴布置或分轴布置。
本发明还提供了一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能方法，该方法采用本发明如上所述的基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统进行，包括如下过程：
储能阶段：通过电动机带动一级压缩机及二级压缩机压缩做功，经一级压缩机及二级压缩机压缩后的高温高压气体经过第一级间换热器及第一级后换热器冷却后进入储气室内存储，并抬升上方放置有原煤堆垛的煤场承重板；储冷罐内的导热介质进入第一级间换热器和第一级后换热器内吸收压缩空气的热后储存在储热罐中；
释能阶段：打开调压阀，使储气室内的高压空气进入第二级前换热器，同时被抬升的煤场承重板高度降低；高压空气经过第二级前换热器和第二级间换热器逐级加热升温成高温高压空气后，通过一级膨胀机及二级膨胀机膨胀做功，驱动发电机发电；储热罐中的高温导热介质在第二级前换热器和第二级间换热器内放热后进入储冷罐中储存。
优选的，利用电网谷电或火电厂调峰电来驱动电动机，进行储能；在电网用电高峰或峰电阶段进行释能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统在具体操作时，将压缩空气储能、重力储能两种储能技术有机结合，并与燃煤电站煤场这一设施耦合，相较于传统压缩空气储能系统，本发明的储气室内气体压力可保持恒定，有效减少了阀门节流损失，储气室储能密度高；储气室容积可显著降低，并可根据煤场大小进行灵活分区布置；相较于重力储能系统，本发明的释能来源多了压缩空气能，且重块可为煤场承重板与其承载的原煤堆垛，进一步降低了系统材料成本。另外，导热工质在储能阶段吸收压缩空气释放的热量并储存在储热罐中，在释能阶段时进入换热器加热压缩空气再返回到储冷罐中，使压缩空气进一步升温膨胀做功，减少了系统火用损失，提高了系统整体效率。本发明的基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统具有储能容量大、比投资低、运行寿命长、效率高、系统安全性好、响应速度快、与燃煤电站兼容性好等优点，能够进一步发挥燃煤机组调峰作用，增强电网灵活性，延缓煤电机组退役时间。
附图说明
图1为本发明基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统的结构示意图。
其中，1为一级压缩机、2为二级压缩机、3为一级膨胀机、4为二级膨胀机、5-第一级间换热器、6-第一级后换热器、7-第二级前换热器、8为第二级间换热器、9为循环泵、10为储热罐、11为储冷罐、12为储气室、13为密封装置、14为煤场承重板、15为原煤堆垛、16为调压阀。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统包括一级压缩机1、二级压缩机2、一级膨胀机3、二级膨胀机4、第一级间换热器5、第一级后换热器6、第二级前换热器7、第二级间换热器8、储热罐10、储冷罐11以及火电厂煤场重力压缩空气储能单元；火电厂煤场重力压缩空气储能单元包括储气室12和用于放置原煤堆垛15的煤场承重板14，煤场承重板14与储气室12上端密封连接，且煤场承重板14能够相对储气室12上下移动；一级压缩机1和二级压缩机2的动力输入端连接有电动机，一级压缩机1的入口与大气连通，一级压缩机1的出口通过气体管路与第一级间换热器5的热进口连接，第一级间换热器5的热出口通过气体管路与二级压缩机2的入口连接；二级压缩机2的出口通过管路与第一级后换热器6热进口连接，第一级后换热器6的热出口与储气室12连通；二级膨胀机4和一级膨胀机3的动力输出端连接有发电机，储气室12出口通过管路与第二级前换热器7的冷入口连接，且该管路上设有调压阀16；一级膨胀机3的进口与级第二前换热器7的冷出口连接，一级膨胀机3的出口与第二级间换热器8冷入口连接，二级膨胀机4的入口与级间换热器8的冷出口连接，二级膨胀机4的出口排向大气；第一级间换热器5和第一级后换热器6的冷出口均与储热罐10的入口连接，第一级间换热器5和第一级后换热器6的冷入口均与储冷罐11的出口连接；第二级前换热器7和第二级间换热器8的热进口均与储热罐10的出口连接，第二级前换热器7和第二级间换热器8的热出口均与储冷罐11的入口连接。
进一步的，当煤场承重板14堆放原煤堆垛15后，储气室12、煤场承重板14和原煤堆垛15构成的储气单元可视建设规模分为若干个。煤场承重板14和原煤堆垛15一起构成重力模块，位于储气室12顶部并形成气缸-活塞系统，储气室12的内壁与煤场承重板14的外壁之间设有密封装置13。气缸-活塞式的结构相对简单可靠，压缩空气储存量大。储气室12上端的边缘以及煤场承重板14的边缘均设有挡煤板，以防止煤场承重板14上的煤掉落至储气室12与煤场承重板14之间的空间，影响煤场承重板14正常的上下运动。挡煤板上开设有门，这样能够保证正常的运煤作业。
进一步的，本发明的技术方案中，根据实际需求，储热罐10及储冷罐11均可以为单罐布置或双罐布置；在储热罐10及储冷罐11进出口均设置循环泵9，以保证导热介质的循环。
进一步的，本发明的技术方案中，根据实际需求，一级压缩机1和二级压缩机2之间可采用同轴或分轴布置，再由电动机驱动做功；一级膨胀机3和二级膨胀机4之间可采用同轴或分轴布置，再驱动发电机发电。
本发明所述的基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统的工作方法包括以下阶段：
储能阶段，利用电网谷电或火电厂调峰电来驱动电动机，带动一级压缩机1及二级压缩机2开始压缩做功，高温高压气体经过级间换热器5及级后换热器6冷却后进入储气室12内存储，并抬升由煤场承重板14和原煤堆垛15构成的重力模块高度。导热介质从储冷罐11泵出，在第一级间换热器5和第一级后换热器6内吸收压缩空气的热后储存在储热罐10中；
释能阶段，在电网用电高峰或峰电阶段，由煤场承重板14和原煤堆垛15构成的重力模块高度下降的同时，储气室12内的高压空气经调压阀16压力恒定后，经过第二级前换热器7和第二级间换热器8逐级加热升温成高温高压空气后，通过一级膨胀机3及二级膨胀机4膨胀做功，驱动发电机发电。储热罐10中的高温导热介质在换热器内放热后进入储冷罐11中储存。
下面以某一具体实施例对本发明进行进一步的解释说明：
重力压缩空气储能系统的储气室压力为11.6MPa，为实现30MW/120MWh的4h储能规模，储气室12(可分区建设)总面积为20000m2，地面高度为1m，地下高度为2m，煤场承重板14质量约为5万吨，原煤堆垛15质量约为1万吨。采用两级压缩机进行压缩储能，采用两级膨胀机进行膨胀做功发电，重力压缩空气储能系统在工作时，可保持储气室内处于恒压状态，减少了节流损失，而且整个储能释能阶段效率可达72％，考虑不可避免火用损失后，系统储能效率可达67％。具有储能容量大(30～100MW)、比投资低(<7000元/KW)、运行寿命长(30～40年)、效率高(65％左右)、系统安全性好、响应速度快、与燃煤电站兼容性好等优点。
可以看出，本发明将压缩空气储能、重力储能两种储能技术有机结合，并与燃煤电站煤场这一设施耦合，具有储能容量大、比投资低、运行寿命长、效率高、系统安全性好、响应速度快、与燃煤电站兼容性好等优点，能够进一步发挥燃煤机组调峰作用，增强电网灵活性，延缓煤电机组退役时间。

Claims (10)

1.一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，包括一级压缩机(1)、二级压缩机(2)、一级膨胀机(3)、二级膨胀机(4)、第一级间换热器(5)、第一级后换热器(6)、第二级前换热器(7)、第二级间换热器(8)、储热罐(10)、储冷罐(11)以及火电厂煤场重力压缩空气储能单元；
火电厂煤场重力压缩空气储能单元包括储气室(12)和用于放置原煤堆垛(15)的煤场承重板(14)，煤场承重板(14)与储气室(12)上端密封连接，且煤场承重板(14)能够相对储气室(12)上下移动；
一级压缩机(1)和二级压缩机(2)的动力输入端连接有电动机，一级压缩机(1)的出口通过气体管路与第一级间换热器(5)的热进口连接，第一级间换热器(5)的热出口通过气体管路与二级压缩机(2)的入口连接；二级压缩机(2)的出口通过管路与第一级后换热器(6)热进口连接，第一级后换热器(6)的热出口与储气室(12)连通；
二级膨胀机(4)和一级膨胀机(3)的动力输出端连接有发电机，储气室(12)出口通过管路与第二级前换热器(7)的冷入口连接，且该管路上设有调压阀(16)；一级膨胀机(3)的进口与级第二前换热器(7)的冷出口连接，一级膨胀机(3)的出口与第二级间换热器(8)冷入口连接，二级膨胀机(4)的入口与级间换热器(8)的冷出口连接；
第一级间换热器(5)和第一级后换热器(6)的冷出口均与储热罐(10)的入口连接，第一级间换热器(5)和第一级后换热器(6)的冷入口均与储冷罐(11)的出口连接；
第二级前换热器(7)和第二级间换热器(8)的热进口均与储热罐(10)的出口连接，第二级前换热器(7)和第二级间换热器(8)的热出口均与储冷罐(11)的入口连接。
2.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，火电厂煤场重力压缩空气储能单元包括若干个储气室(12)，每个储气室(12)对应设置一个煤场承重板(14)。
3.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，储气室(12)上端的边缘以及煤场承重板(14)的边缘均设有挡煤板，挡煤板上开设有门。
4.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，储气室(12)与煤场承重板(14)形成气缸-活塞系统，储气室(12)的内壁与煤场承重板(14)的外壁之间设有密封装置(13)。
5.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，储热罐(10)采用单罐布置或双罐布置的方式布置；储冷罐(11)采用单罐布置或双罐布置的方式布置。
6.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，储热罐(10)的入口和出口均设有循环泵(9)，储冷罐(11)的入口和出口均设有循环泵(9)。
7.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，一级压缩机(1)和二级压缩机(2)采用同轴布置或分轴布置。
8.根据权利要求1所述一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统，其特征在于，一级膨胀机(3)和二级膨胀机(4)采用同轴布置或分轴布置。
9.一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-8任意一项所述的基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统进行，包括如下过程：
储能阶段：通过电动机带动一级压缩机(1)及二级压缩机(2)压缩做功，经一级压缩机(1)及二级压缩机(2)压缩后的高温高压气体经过第一级间换热器(5)及第一级后换热器(6)冷却后进入储气室(12)内存储，并抬升上方放置有原煤堆垛(15)的煤场承重板(14)；储冷罐(11)内的导热介质进入第一级间换热器(5)和第一级后换热器(6)内吸收压缩空气的热后储存在储热罐(10)中；
释能阶段：打开调压阀(16)，使储气室(12)内的高压空气进入第二级前换热器(7)，同时被抬升的煤场承重板(14)高度降低；高压空气经过第二级前换热器(7)和第二级间换热器(8)逐级加热升温成高温高压空气后，通过一级膨胀机(3)及二级膨胀机(4)膨胀做功，驱动发电机发电；储热罐(10)中的高温导热介质在第二级前换热器(7)和第二级间换热器(8)内放热后进入储冷罐(11)中储存。
10.根据权利要求9所述的一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能方法，其特征在于，利用电网谷电或火电厂调峰电来驱动电动机，进行储能；在电网用电高峰或峰电阶段进行释能。
CN202111510687.XA 2021-12-10 2021-12-10 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法 Pending CN114087046A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111510687.XA CN114087046A (zh) 2021-12-10 2021-12-10 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111510687.XA CN114087046A (zh) 2021-12-10 2021-12-10 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114087046A true CN114087046A (zh) 2022-02-25

Family

ID=80307014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111510687.XA Pending CN114087046A (zh) 2021-12-10 2021-12-10 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114087046A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114718690A (zh) * 2022-06-08 2022-07-08 西安热工研究院有限公司 一种重力压缩空气储能系统
CN114718687A (zh) * 2022-06-08 2022-07-08 西安热工研究院有限公司 分层式重力块地下布置的重力压缩空气储能装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114718690A (zh) * 2022-06-08 2022-07-08 西安热工研究院有限公司 一种重力压缩空气储能系统
CN114718687A (zh) * 2022-06-08 2022-07-08 西安热工研究院有限公司 分层式重力块地下布置的重力压缩空气储能装置
US11815071B1 (en) 2022-06-08 2023-11-14 Xi'an Thermal Power Research Institute Co., Ltd Gravity compressed air energy storage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109026241B (zh) 一种热泵压缩空气储能系统
CN114135349B (zh) 热电厂余热再利用方法及与热电厂耦合的储能发电系统
CN103225598B (zh) 一种压缩空气与储热介质同时储能的方法及系统
CN110206599A (zh) 一种冷热电联储联供系统
CN111255720B (zh) 一种基于蓄热式压缩空气储能的温控变工况运行系统
CN114087046A (zh) 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统及方法
CN113006889B (zh) 一种绝热的近等温压缩空气储能系统及其运行方法
CN102839995A (zh) 一种等温等压压缩空气储能系统
CN207795526U (zh) 一种适用于电网调峰带强迫预冷的压缩空气储能系统
CN216381532U (zh) 一种压缩空气储能系统
CN203892021U (zh) 一种集成吸收式制冷的压缩空气蓄能系统
CN114221360A (zh) 回热式热泵的储能方法及回热式热泵储能系统
CN114033517A (zh) 一种基于二氧化碳压缩储能的地热发电和冷热供应系统及运行方法
CN114352373B (zh) 回热式储能发电方法及其发电系统
CN202117718U (zh) 一种等温等压压缩空气储能系统
CN115075903A (zh) 一种光热增强的超临界二氧化碳储能系统及方法
CN207299595U (zh) 一种太阳集热场与压缩气体储能联合运行系统
CN113464406A (zh) 压缩空气储能系统及可再生能源系统
CN106677988B (zh) 一种风光储能系统
CN115095402B (zh) 卡诺电池储能系统及使用方法
CN216429702U (zh) 一种基于火电厂煤场的重力压缩空气储能系统
CN203272071U (zh) 一种压缩空气与储热介质同时储能的系统
CN214944466U (zh) 压缩空气-燃气双工质联合循环发电系统
CN114278535A (zh) 一种压缩空气储能与盐穴耦合系统及利用方法
CN114893298A (zh) 一种闭式制冷储能发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination