CN115163231A - 矿用压缩空气储能系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用压缩空气储能系统及方法，涉及压缩空气储能技术领域，该系统包括空气压缩机、低压储气装置、增压机、中高压储气装置、第一出气管路、第二出气管路、热回收系统和冷量回收系统；所述空气压缩机、低压储气装置、增压机和高压储气装置通过管路依次连接，所述低压储气装置通过所述第一出气管路连接压风管网，所述高压储气装置通过所述第二出气管路连接压风管网；两个热回收系统分别连接所述空气压缩机和所述增压机，所述冷量回收系统连接所述第一出气管路。本发明的优点在于：提高了储能效率，可回收利用储能压缩过程中轴功率转化的热能以及压缩气体释能膨胀的冷量，降低了矿山的其他能耗。
Description
技术领域
本发明涉及压缩空气储能技术领域，尤其涉及一种矿用压缩空气储能系统及方法。
背景技术
压缩空气储能技术，是继抽水蓄能之后，第二大被认为适合GW级大规模电力储能的技术。其工作原理是：在用电低谷时段，利用电能将空气压缩至高压并存于储气室或储气罐中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰时段，将高压空气从储气室释放，进入燃烧室利用燃料燃烧加热升温后，驱动涡轮机发电。这种方式存在的不足有：1、储能效率不高，电换电效率约20％～40％；2、投资高，系统单位成本约为10000元/kW～15000元/kW。
作为传统的用能大户和压缩空气使用大户，矿山均设有空气压缩机站。虽然单个空气压缩机站规模较小，但数量众多，供气量范围一般为40～360m3/min，工作压力0.6～0.8MPa，工作时间约20h/d。应当因地制宜，利用压缩空气储能技术，提高能源利用效率。
公布号为CN111550389A的专利文献公开了一种工业压缩空气储能系统及其储能方法，在用电低谷时段将电能以压力能的形式储存于压缩空气，并将压缩空气储存于压力容器中，在用电高峰时段将压力容器中的压缩空气释放，经处理后，用于工厂中的用气设备。现有的压缩空气储能系统释放压缩空气时，压缩空气进入膨胀机输出机械功后重新进入低压储气罐，再由低压储气罐向执行机构供气，储能效率较低，且无法回收储能压缩过程中轴功率转化的热能以及压缩气体释能膨胀的冷量，综合回收率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何提高压缩空气储能的储能效率和综合回收率。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：矿用压缩空气储能系统，包括空气压缩机、低压储气装置、增压机、中高压储气装置、第一出气管路、第二出气管路、热回收系统和冷量回收系统；所述空气压缩机、低压储气装置、增压机和高压储气装置通过管路依次连接，所述低压储气装置通过所述第一出气管路连接压风管网，所述高压储气装置通过所述第二出气管路连接压风管网；两个热回收系统分别连接所述空气压缩机和所述增压机，所述冷量回收系统连接所述第一出气管路。
该系统采用“气换气”方案，将用电低谷时储存的压缩空气在用电高峰时直接释放到压风管网中，供井下风动工具使用，该过程几乎没有损耗，提高了储能效率；系统简单，取消了涡轮发电机组及配套厂房，减少了投资；通过热回收系统和冷量回收系统可回收利用储能压缩过程中轴功率转化的热能以及压缩气体释能膨胀的冷量，降低了矿山的其他能耗。
优选地，所述热回收系统包括第一内循环管路、一次换热装置、二次换热装置、第一水泵机组和水加热管路；空气压缩机或增压机的润滑油管路经过所述一次换热装置的内部；所述第一内循环管路为环形管路，其一侧经过所述一次换热装置的内部，另一侧经过所述二次换热装置的内部，所述第一内循环管路上安装有电动阀和手动闸阀；所述第一水泵机组连接在所述第一内循环管路上，所述第一水泵机组中设有两路并联的水泵，各路的进水侧和出水侧均安装有手动闸阀，各路的出水侧均安装有止回阀；所述水加热管路的一端连接给水管网，另一端连接热水储存容器，其中部经过所述二次换热装置的内部，所述水加热管路上进入所述二次换热装置之前的部分安装有电动阀和手动闸阀。
优选地，所述热回收系统还包括第一水处理单元、第一进水管路、膨胀水箱和第一补水管路；所述水加热管路上进入所述二次换热装置之前的部分安装有第一水处理单元，所述第一水处理单元包括Y型过滤器和全自动软水器；所述第一进水管路的一端连接所述水加热管路上位于所述第一水处理单元与所述二次换热装置之间的部分，另一端连接所述膨胀水箱的入口，所述第一进水管路上安装有电动阀；所述第一补水管路的一端连接所述膨胀水箱的出口，另一端连接所述第一内循环管路。第一水处理单元可对进水进行过滤和软化，第一进水管路、膨胀水箱和第一补水管路可补充循环水的损耗，保障了第一内循环管路循环水的水质和水量。
优选地，所述冷量回收系统包括第二内循环管路、减压换热机组、空气冷却器、第二水泵机组和异径管；所述第二内循环管路为环形管路，其一侧经过所述换热装置的内部，另一侧经过所述空气冷却器的内部，所述第二内循环管路上安装有电动阀和手动闸阀；所述第二水泵机组连接在所述第二内循环管路上，所述第二水泵机组中设有两路并联的水泵，各路的进水侧和出水侧均安装有手动闸阀，各路的出水侧均安装有止回阀；所述异径管的两端分别连接所述第二出气管路的前后两段，所述异径管的内径大于所述第二出气管路的内径；所述异径管经过所述减压换热机组的内部。
优选地，所述冷量回收系统还包括第二进水管路、自动补水定压装置、第二补水管路和第二水处理单元；所述第二进水管路的一端连接给水管网，另一端连接所述自动补水定压装置的入口，所述第二进水管路上安装有电动阀和手动闸阀；所述第二补水管路的一端连接所述自动补水定压装置的出口，另一端连接所述第二内循环管路；所述第二进水管路上安装有第二水处理单元，所述第二水处理单元包括Y型过滤器和全自动软水器。第二水处理单元可对进水进行过滤和软化，第二进水管路、自动补水定压装置和第二补水管路可补充循环水的损耗，保障了第二内循环管路循环水的水质和水量。
优选地，所述空气压缩机设有多个，每个空气压缩机的出口通过第一连接管路连接一个低压储气装置的入口，各第一连接管路上均安装有电动阀和止回阀；各低压储气装置的出口先共同连接第二连接管路的总管再通过第二连接管路的多个支管连接多个增压机的入口，所述第二连接管路的总管上安装有电动阀和手动闸阀，所述第二连接管路的各支管上均安装有电动阀；各增压机的出口先分别连接第三连接管路的各支管再通过第三连接管路的总管连接所述高压储气装置的入口，所述第三连接管路的各支管上均安装有电动阀和止回阀，所述第三连接管路的总管上安装有手动闸阀；所述第一出气管路和所述第二出气管路上均安装有止回阀，所述第二出气管路上位于所述高压储气装置与所述冷量回收系统之间的部分安装有手动闸阀。
优选地，多个空气压缩机中，至少一个采用变频压缩机，并配合所述低压储气装置。设置变频压缩机方便气量调节，使其与增压机的运行匹配，避免了管路中的气流产生振荡，保证了系统的储能过程的平稳。
优选地，所述高压储气装置包括钢筋混凝土外壳、内衬、进气管、排气管、减压阀、泄压管和安全阀；所述钢筋混凝土外壳的内部设有储气腔体，所述内衬固定连接在所述钢筋混凝土外壳的内壁上；所述进气管、排气管和泄压管分别固定连接在所述钢筋混凝土外壳上且连通所述储气腔体，所述排气管上安装有减压阀，所述泄压管上安装有安全阀。钢筋混凝土外壳保证了储气仓的抗压能力，内衬保证了储气仓的气密性，从而可以设计较大的储气容积，降低了造价，减小了占地面积，适应矿山现有工业场地需求；储气腔体中压力过高时，安全阀会自动打开，通过泄压管向外排气泄压，提高了储气仓的安全性能。
优选地，所述高压储气装置还包括混凝土底座和人孔；所述钢筋混凝土外壳为卧式胶囊型结构，所述混凝土底座固定连接在所述钢筋混凝土外壳的底部，所述钢筋混凝土外壳的下部以及所述混凝土底座埋在地下；所述排气管设有多个，各排气管上均安装有减压阀、止回阀和手动闸阀；所述泄压管设有多个，各泄压管上均安装有安全阀和手动闸阀；所述进气管上安装有止回阀和手动闸阀；所述钢筋混凝土外壳的侧壁设有连通所述储气腔体的人孔。受力状态和支撑稳定性好；通过排气管释放压缩气体时，压缩气体经减压阀减压膨胀会导致温度降低，长时间排气会造成排气管结冰，设置多个排气管轮换使用可以防止结冰，保障了排气可靠性；设置多个泄压管和安全阀，进一步保障了储气仓的安全性能；人孔方便人员进出储气腔体以便安装、检修和安全检查。
矿用压缩空气储能方法，采用所述矿用压缩空气储能系统，包括以下步骤：在用电低谷时，所述空气压缩机和所述增压机工作，将高压空气储存在所述中高压储气装置中，同时两个热回收系统分别回收所述空气压缩机和所述增压机的压缩热量，供锅炉或浴室使用；在用电高峰时，所述空气压缩机和所述增压机停止工作，所述低压储气装置和所述中高压储气装置释放压缩空气到压风管网中，供井下风动工具使用，同时所述冷量回收系统回收空气膨胀的冷量，供办公楼或车间使用。
本发明的优点在于：
1、该系统采用“气换气”方案，将用电低谷时储存的压缩空气在用电高峰时直接释放到压风管网中，供井下风动工具使用，该过程几乎没有损耗，提高了储能效率；系统简单，取消了涡轮发电机组及配套厂房，减少了投资；通过热回收系统和冷量回收系统可回收利用储能压缩过程中轴功率转化的热能以及压缩气体释能膨胀的冷量，降低了矿山的其他能耗。
2、热回收系统和冷量回收系统中循环水的水质和水量能够得到保障。
3、设置变频压缩机方便气量调节，使其与增压机的运行匹配，避免了管路中的气流产生振荡，保证了系统的储能过程的平稳。
4、高压储气装置的钢筋混凝土外壳保证了储气仓的抗压能力，内衬保证了储气仓的气密性，从而可以设计较大的储气容积，降低了造价，减小了占地面积，适应矿山现有工业场地需求；储气腔体中压力过高时，安全阀会自动打开，通过泄压管向外排气泄压，提高了储气仓的安全性能。
5、高压储气装置的受力状态和支撑稳定性好；通过排气管释放压缩气体时，压缩气体经减压阀减压膨胀会导致温度降低，长时间排气会造成排气管结冰，设置多个排气管轮换使用可以防止结冰，保障了排气可靠性；设置多个泄压管和安全阀，进一步保障了储气仓的安全性能；人孔方便人员进出储气腔体以便安装、检修和安全检查。
附图说明
图1为本发明实施例矿用压缩空气储能系统的结构示意图。
图2为本发明实施例热回收系统的结构示意图。
图3为本发明实施例冷量回收系统的结构示意图。
图4为本发明实施例高压储气装置的结构示意图。
图5为本发明实施例高压储气装置的A处局部放大示意图。
附图标号说明：1、空气压缩机；2、低压储气装置；3、增压机；4、高压储气装置；41、钢筋混凝土外壳；411、外壳中部；412、外壳端部；413、封口环梁；414、环向钢筋；415、纵向钢筋；42、混凝土底座；43、内衬；44、进气管；45、排气管；46、减压阀；47、泄压管；48、安全阀；49、人孔；5、第一出气管路；6、第二出气管路；7、热回收系统；71、第一内循环管路；72、一次换热装置；73、二次换热装置；74、第一水泵机组；75、水加热管路；76、第一水处理单元；77、第一进水管路；78、膨胀水箱；79、第一补水管路；8、冷量回收系统；81、第二内循环管路；82、减压换热机组；83、空气冷却器； 84、第二水泵机组；85、异径管；86、第二进水管路；87自动补水定压装置； 88、第二补水管路；89、第二水处理单元；9、第一连接管路；10、第二连接管路；11、第一连接管路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例公开一种矿用压缩空气储能系统，包括空气压缩机1、低压储气装置2、增压机3、中高压储气装置4、第一出气管路5、第二出气管路6、热回收系统7、冷量回收系统8、第一连接管路9、第二连接管路 10、第三连接管路11、地面控制中心(图未示)。
空气压缩机1、低压储气装置2、增压机3和中高压储气装置4通过管路依次连接，低压储气装置2通过第一出气管路5连接压风管网，中高压储气装置4 通过第二出气管路6连接压风管网；两个热回收系统7分别连接空气压缩机1 和增压机3，冷量回收系统8连接第一出气管路5。
空气压缩机1设有多个，每个空气压缩机1的出口通过第一连接管路9连接一个低压储气装置2的入口，各第一连接管路9上均安装有电动阀和止回阀；各低压储气装置2的出口先共同连接第二连接管路10的总管再通过第二连接管路10的多个支管连接多个增压机3的入口，第二连接管路10的总管上安装有电动阀和手动闸阀，第二连接管路10的各支管上均安装有电动阀；各增压机3 的出口先分别连接第三连接管路11的各支管再通过第三连接管路11的总管连接高压储气装置4的入口，第三连接管路11的各支管上均安装有电动阀和止回阀，第三连接管路11的总管上安装有手动闸阀；第一出气管路5和第二出气管路6上均安装有止回阀，第二出气管路6上位于高压储气装置4与冷量回收系统8之间的部分安装有手动闸阀。
多个空气压缩机1中，至少一个采用变频压缩机，并配合低压储气装置2，设置变频压缩机方便气量调节，使其与增压机3的运行匹配，避免了管路中的气流产生振荡，保证了系统的储能过程的平稳。
如图2所示，热回收系统7包括第一内循环管路71、一次换热装置72、二次换热装置73、第一水泵机组74、水加热管路75、第一水处理单元76、第一进水管路77、膨胀水箱78、第一补水管路79。
空气压缩机1或增压机3的润滑油管路经过一次换热装置72的内部；第一内循环管路71为环形管路，其一侧经过一次换热装置72的内部，另一侧经过二次换热装置73的内部，第一内循环管路71上安装有电动阀和手动闸阀；第一水泵机组74连接在第一内循环管路71上，第一水泵机组74中设有两路并联的水泵，两路水泵可轮换使用，各路的进水侧和出水侧均安装有手动闸阀，各路的出水侧均安装有止回阀；所述水加热管路75的一端连接给水管网，另一端连接热水储存容器如锅炉中间水箱或浴室保温水箱，其中部经过二次换热装置73的内部，水加热管路75上进入二次换热装置73之前的部分安装有电动阀和手动闸阀。
水加热管路75上进入二次换热装置73之前的部分安装有第一水处理单元 76，所述第一水处理单元包括Y型过滤器和全自动软水器，保障了进入第一内循环管路71循环水的水质。
第一进水管路77的一端连接水加热管路75上位于第一水处理单元76与二次换热装置73之间的部分，另一端连接膨胀水箱78的入口，第一进水管路77 上安装有电动阀；第一补水管路79的一端连接膨胀水箱的出口，另一端连接第一内循环管路71；可补充第一内循环管路71循环水的损耗。
如图3所示，冷量回收系统8包括第二内循环管路81、减压换热机组82、空气冷却器83、第二水泵机组84、异径管85、第二进水管路86、自动补水定压装置87、第二补水管路88、第二水处理单元89。
第二内循环管路81为环形管路，其一侧经过减压换热机组82的内部，另一侧经过空气冷却器83的内部，第二内循环管路81上安装有电动阀和手动闸阀；第二水泵机组84连接在第二内循环管路81上，第二水泵机组84中设有两路并联的水泵，两路水泵可轮换使用，各路的进水侧和出水侧均安装有手动闸阀，各路的出水侧均安装有止回阀；异径管85的两端分别连接第二出气管路6 的前后两段，异径管85的内径大于第二出气管路6的内径；异径管85经过减压换热机组82的内部。
第二进水管路86的一端连接给水管网，另一端连接自动补水定压装置87 的入口，第二进水管路86上安装有电动阀和手动闸阀；第二补水管路88的一端连接自动补水定压装置87的出口，另一端连接第二内循环管路81；可补充第二内循环管路81循环水的损耗。
第二进水管路86上安装有第二水处理单元89，第二水处理单元89包括Y 型过滤器和全自动软水器，保障了进入第二内循环管路81循环水的水质。
如图4所示，中高压储气装置4包括钢筋混凝土外壳41、混凝土底座42、内衬43、进气管44、排气管45、减压阀46、泄压管47、安全阀48、人孔49。
钢筋混凝土外壳41为卧式胶囊型结构，其总长度小于或等于35m，避免了设置伸缩缝，受力状态好；钢筋混凝土外壳41的内部设有容积为300m3～3000m3的储气腔体。
混凝土底座42固定连接在钢筋混凝土外壳41的底部，钢筋混凝土外壳41 的下部以及混凝土底座42埋在地下，钢筋混凝土外壳41的地下部分深度小于或等于5m，避免了施工深基坑，降低了造价，支撑稳定性好。
内衬43固定连接在钢筋混凝土外壳41的内壁上，内衬43采用厚度0.5mm～ 3mm的不锈钢板，防止漏气。
进气管44、排气管45和泄压管47均采用DN50～DN400的钢管，进气管 44、排气管45和泄压管47均固定连接在钢筋混凝土外壳41上且分别连通所述储气腔体；进气管44上安装有止回阀和手动闸阀；排气管45设有两个，各排气管45上均安装有减压阀46、止回阀和手动闸阀；泄压管47设有两个，各泄压管47上均安装有安全阀48和手动闸阀。
钢筋混凝土外壳41的侧壁设有连通所述储气腔体的人孔49，方便人员进出设备以便安装、检修和安全检查。
如图5所示，钢筋混凝土外壳41包括中空圆柱体的外壳中部411和两个中空半球体的外壳端部412，两个外壳端部412分别通过圆环柱体的封口环梁413 固定连接在外壳中部411的两端；钢筋混凝土外壳41中设有多道沿其长度方向间隔排布的环向钢筋414以及多道沿其环向间隔排布的纵向钢筋415，纵向钢筋 415的长度方向沿钢筋混凝土外壳41的长度方向，环向钢筋414和纵向钢筋415 均采用高强度预应力钢筋，可降低钢筋混凝土外壳41的混凝土用量。
空气压缩机1、低压储气装置2、增压机3、中高压储气装置4、第一出气管路5、第二出气管路6、热回收系统7、冷量回收系统8、第一连接管路9、第二连接管路10、第三连接管路11中的各电动阀和电动设备均连接所述地面控制中心，可全程实现自动化控制。
本发明实施例还公开一种矿用压缩空气储能方法，采用所述矿用压缩空气储能系统，包括以下步骤：在用电低谷时，空气压缩机1和增压机3工作，将高压空气(2.5～10MPa)储存在中高压储气装置4中，同时两个热回收系统7 分别回收空气压缩机1和增压机3的压缩热量，供锅炉或浴室使用，减少供热能耗；在用电高峰时，空气压缩机1和增压机3停止工作，降低电网负荷，低压储气装置2和中高压储气装置4释放压缩空气到压风管网中，供井下风动工具使用，同时冷量回收系统8回收空气膨胀的冷量，供办公楼或车间使用。
工作原理：采用“气换气”方案，将用电低谷时储存的压缩空气在用电高峰时直接释放到压风管网中，供井下风动工具使用，该过程几乎没有损耗，提高了20％以上的储能效率；系统简单，取消了涡轮发电机组及配套厂房，减少了约50％的投资；可回收利用储能压缩过程中轴功率转化的热能以及压缩气体释能膨胀的冷量，降低了矿山的其他能耗。
空气压缩机1或增压机3工作过程中，润滑油管路80％的轴功率会转化为热能，润滑油管路与热回收系统7的第一内循环管路71在一次换热装置72的内部进行换热，使润滑油管路温度降低，第一内循环管路71水温升高；第一内循环管路71与水加热管路75在二次换热装置73的内部进行换热，使第一内循环管路71水温降低，水加热管路75水温升高，热水的进入锅炉中间水箱或浴室保温水箱，供锅炉或浴室使用；热回收系统7的综合回收率在75％以上。
压缩气体释放过程中，压缩气体在冷量回收系统8的异径管85中减压膨胀释放冷量，异径管85与第二内循环管路81在减压换热机组82中进行换热，使第二内循环管路81水温降低，得到冷冻水；第二内循环管路81在空气冷却器83中释放冷量，使冷冻水温度升高，空气温度降低，用于办公楼或车间降温。
中高压储气装置4的钢筋混凝土外壳41保证了储气仓的抗压能力，内衬43 保证了储气仓的气密性，从而可以设计较大的储气容积，降低了造价，减小了占地面积，适应矿山现有工业场地需求；通过排气管45释放压缩气体时，压缩气体经减压阀46减压膨胀会导致温度降低，长时间排气会造成排气管45结冰，设置两个排气管45轮换使用可以防止结冰，保障了排气可靠性；储气腔体中压力过高时，安全阀48会自动打开，通过泄压管47向外排气泄压，提高了储气仓的安全性能，设置两个泄压管47和两个安全阀48可进一步保障其安全性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种矿用压缩空气储能系统，其特征在于：包括空气压缩机、低压储气装置、增压机、中高压储气装置、第一出气管路、第二出气管路、热回收系统和冷量回收系统；所述空气压缩机、低压储气装置、增压机和高压储气装置通过管路依次连接，所述低压储气装置通过所述第一出气管路连接压风管网，所述高压储气装置通过所述第二出气管路连接压风管网；两个热回收系统分别连接所述空气压缩机和所述增压机，所述冷量回收系统连接所述第一出气管路。
2.如权利要求1所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述热回收系统包括第一内循环管路、一次换热装置、二次换热装置、第一水泵机组和水加热管路；空气压缩机或增压机的润滑油管路经过所述一次换热装置的内部；所述第一内循环管路为环形管路，其一侧经过所述一次换热装置的内部，另一侧经过所述二次换热装置的内部，所述第一内循环管路上安装有电动阀和手动闸阀；所述第一水泵机组连接在所述第一内循环管路上，所述第一水泵机组中设有两路并联的水泵，各路的进水侧和出水侧均安装有手动闸阀，各路的出水侧均安装有止回阀；所述水加热管路的一端连接给水管网，另一端连接热水储存容器，其中部经过所述二次换热装置的内部，所述水加热管路上进入所述二次换热装置之前的部分安装有电动阀和手动闸阀。
3.如权利要求2所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述热回收系统还包括第一水处理单元、第一进水管路、膨胀水箱和第一补水管路；所述水加热管路上进入所述二次换热装置之前的部分安装有第一水处理单元，所述第一水处理单元包括Y型过滤器和全自动软水器；所述第一进水管路的一端连接所述水加热管路上位于所述第一水处理单元与所述二次换热装置之间的部分，另一端连接所述膨胀水箱的入口，所述第一进水管路上安装有电动阀；所述第一补水管路的一端连接所述膨胀水箱的出口，另一端连接所述第一内循环管路。
4.如权利要求1所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述冷量回收系统包括第二内循环管路、减压换热机组、空气冷却器、第二水泵机组和异径管；所述第二内循环管路为环形管路，其一侧经过所述换热装置的内部，另一侧经过所述空气冷却器的内部，所述第二内循环管路上安装有电动阀和手动闸阀；所述第二水泵机组连接在所述第二内循环管路上，所述第二水泵机组中设有两路并联的水泵，各路的进水侧和出水侧均安装有手动闸阀，各路的出水侧均安装有止回阀；所述异径管的两端分别连接所述第二出气管路的前后两段，所述异径管的内径大于所述第二出气管路的内径；所述异径管经过所述减压换热机组的内部。
5.如权利要求4所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述冷量回收系统还包括第二进水管路、自动补水定压装置、第二补水管路和第二水处理单元；所述第二进水管路的一端连接给水管网，另一端连接所述自动补水定压装置的入口，所述第二进水管路上安装有电动阀和手动闸阀；所述第二补水管路的一端连接所述自动补水定压装置的出口，另一端连接所述第二内循环管路；所述第二进水管路上安装有第二水处理单元，所述第二水处理单元包括Y型过滤器和全自动软水器。
6.如权利要求1所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述空气压缩机设有多个，每个空气压缩机的出口通过第一连接管路连接一个低压储气装置的入口，各第一连接管路上均安装有电动阀和止回阀；各低压储气装置的出口先共同连接第二连接管路的总管再通过第二连接管路的多个支管连接多个增压机的入口，所述第二连接管路的总管上安装有电动阀和手动闸阀，所述第二连接管路的各支管上均安装有电动阀；各增压机的出口先分别连接第三连接管路的各支管再通过第三连接管路的总管连接所述高压储气装置的入口，所述第三连接管路的各支管上均安装有电动阀和止回阀，所述第三连接管路的总管上安装有手动闸阀；所述第一出气管路和所述第二出气管路上均安装有止回阀，所述第二出气管路上位于所述高压储气装置与所述冷量回收系统之间的部分安装有手动闸阀。
7.如权利要求6所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：多个空气压缩机中，至少一个采用变频压缩机，并配合所述低压储气装置。
8.如权利要求1所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述高压储气装置包括钢筋混凝土外壳、内衬、进气管、排气管、减压阀、泄压管和安全阀；所述钢筋混凝土外壳的内部设有储气腔体，所述内衬固定连接在所述钢筋混凝土外壳的内壁上；所述进气管、排气管和泄压管分别固定连接在所述钢筋混凝土外壳上且连通所述储气腔体，所述排气管上安装有减压阀，所述泄压管上安装有安全阀。
9.如权利要求8所述的矿用压缩空气储能系统，其特征在于：所述高压储气装置还包括混凝土底座和人孔；所述钢筋混凝土外壳为卧式胶囊型结构，所述混凝土底座固定连接在所述钢筋混凝土外壳的底部，所述钢筋混凝土外壳的下部以及所述混凝土底座埋在地下；所述排气管设有多个，各排气管上均安装有减压阀、止回阀和手动闸阀；所述泄压管设有多个，各泄压管上均安装有安全阀和手动闸阀；所述进气管上安装有止回阀和手动闸阀；所述钢筋混凝土外壳的侧壁设有连通所述储气腔体的人孔。
10.一种矿用压缩空气储能方法，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项所述的矿用压缩空气储能系统，包括以下步骤：在用电低谷时，所述空气压缩机和所述增压机工作，将高压空气储存在所述中高压储气装置中，同时两个热回收系统分别回收所述空气压缩机和所述增压机的压缩热量，供锅炉或浴室使用；在用电高峰时，所述空气压缩机和所述增压机停止工作，所述低压储气装置和所述中高压储气装置释放压缩空气到压风管网中，供井下风动工具使用，同时所述冷量回收系统回收空气膨胀的冷量，供办公楼或车间使用。
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