CN117072257A - 轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统及储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及储能技术领域,尤其公开了一种轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统及储能系统，热态启动系统包括轴封供气容器、换热组件和供气流路；轴封供气容器用于储存轴封气体；换热组件与轴封供气容器连接，换热组件用于将轴封供气容器提供的气体加热或冷却成目标温度；供气流路的第一端与换热组件连接，供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平连接；在压缩机和/或透平启机前，供气流路导通，换热组件将轴封供气容器提供的气体加热或冷却成目标温度后通过供气流路进入压缩机和/或透平，以将压缩机和/或透平的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。通过上述方式，解决了传统储能系统响应速度较慢，储能系统效率低的问题。

Description

轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统及储能系统

技术领域

本发明实施例涉及储能技术领域，特别是涉及轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统及储能系统。

背景技术

二氧化碳气液相变储能系统将二氧化碳作为储能系统的循环工质，储能时，系统利用富裕电能将二氧化碳压缩存储在存储设备内；释能阶段，高压二氧化碳经加热气化后驱动透平做工并对外输出电能，做工完成后的二氧化碳存储在储气设备内，为下一个储能循环做准备。二氧化碳气液相变储能系统可用于支撑电网削峰填谷、调频、调相，以及为电网提供备用电源。

由于二氧化碳气液相变储能系统间歇式运行，储能和释能不同时进行，造成压缩机和透平启机频繁。压缩机和透平一般在常温启动即冷态启动，因为主气(二氧化碳气体)参数远高于压缩机和透平的气缸温度，且受限于叶片材料和气缸先进程度及材料性能，为避免因气缸内部元件受热不均，引起动静部分碰摩，导致压缩机和透平轴系振动大，所以采用暖机。

申请人发现由于常规的采用启机过程中暖机方式暖机时间可长达数小时，造成启机时间较长，从而储能系统响应慢，不能及时响应电网调度需求。此外，压缩机和/或透平启动、运行与停机过程中，轴封供气温度与压缩机和/或透平气缸及其转子等内部元件温度相差过大时极易造成气缸及转子冲击、轴瓦振动急剧增大甚至轴系发生严重的热变形、弯曲等危害。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种利用轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，包括：轴封供气容器、换热组件和供气流路，轴封供气容器用于储存轴封气体；所述换热组件与轴封供气容器连接，所述换热组件用于将所述轴封供气容器提供的气体加热或冷却成目标温度；所述供气流路的第一端与所述换热组件连接，所述供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平连接；在所述压缩机和/或透平启机前，所述供气流路导通，所述换热组件将所述轴封供气容器提供的气体加热或冷却成目标温度后通过所述供气流路进入所述压缩机和/或透平，以将所述压缩机和/或透平的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。

可选的，所述供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平的进气侧和/或排气侧和/或气缸缸体连接。

可选的，所述供气流路包括第一支路，所述第一支路的第一端与所述换热组件连接，所述第一支路的第二端与所述压缩机和/或透平的进气侧连接；和/或所述第一支路具有第三端，所述第一支路的第三端与所述压缩机和/或透平的气缸缸体连接。

可选的，所述供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平的轴端两侧连接。

可选的，所述供气流路包括第二支路、第三支路，所述第二支路的第一端和第三支路的第一端均与所述换热组件连接，所述第二支路的第二端和第三支路的第二端与所述压缩机和/或透平的轴端两侧一一对应连接。

可选的，所述热态启动系统还包括第一温度采集元件、第二温度采集元件和第一控制单元；所述第一温度采集元件设置于所述换热组件的输出端，所述第一温度采集元件用于采集换热组件的输出端的轴封气体温度；所述第二温度采集元件设置于所述压缩机和/或透平的气缸，所述第二温度采集元件用于采集所述压缩机和/或透平的气缸温度；所述第一控制单元与所述第一温度采集元件和所述第二温度采集元件通讯连接，所述第一控制单元用于根据所述第二温度采集元件采集的气缸温度，控制所述换热组件加热或冷却所述轴封供气容器提供的气体，使得所述第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

可选的，所述热态启动系统还包括第一温度采集元件、第三温度采集元件和第二控制单元；所述第一温度采集元件设置于所述换热组件的输出端，所述第一温度采集元件用于采集换热组件的输出端的轴封气体温度；所述第三温度采集元件设置于所述压缩机和/或透平的轴端两侧，所述第三温度采集元件用于采集所述压缩机和/或透平的轴端两侧温度；所述第二控制单元与所述第一温度采集元件和所述第三温度采集元件通讯连接，所述第二控制单元用于根据所述第三温度采集元件采集的轴端两侧温度，控制所述换热组件加热或冷却所述轴封供气容器提供的气体，使得所述第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

可选的，将低温工质或者高温工质作为轴封气体的冷、热源输入所述换热组件内加热或冷却所述轴封气体为目标温度，或，所述换热组件包括加热器和/或冷却器。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种储能系统，包括上述任意一项的热态启动系统，还包括依次闭环连接的储能组件、储能容器、释能组件和储气库。

可选的，所述储能系统还包括压气机，所述轴封供气容器通过所述压气机和所述储气库连接，所述压气机将所述储气库内气态工质作为轴封气体升压至预设范围内输送至所述轴封供气容器储存；或，所述储能组件包括至少一个压缩储能部，所述压缩储能部包括压缩机和与压缩机连接的储能换热器，所述轴封供气容器与所述储能换热器入口和/或出口连接，所述储能换热器出口的气态工质作为轴封气体输送至所述轴封供气容器储存；或，所述轴封供气容器和所述透平的排气侧连接，所述透平的排气侧的气态工质作为轴封气体输送至所述轴封供气容器储存。

本发明实施例的至少具有以下有益效果之一：缩短了二氧化碳气液相变储能系统压缩机和/或透平的启机时间，储能系统响应速度快，能及时响应电网调度需求。压缩机和/或透平启机、运行与停机过程中，轴封供气温度与压缩机和/或透平缸体温度实时响应。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种利用轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种利用轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种利用轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统的示意图；

图4是本发明实施例提供的再一种利用轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种利用轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统应用于储能系统中的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种储能系统的示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种储能系统的示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种储能系统的示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种储能系统的示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种储能系统的示意图；

图11是本发明实施例提供的另一种储能系统的示意图；

图12是本发明实施例提供的一种轴封系统的示意图；

图13是本发明实施例提供的一种轴封系统应用于储能系统的示意图。

附图标记说明：

1000、储能系统；100、热态启动系统；1、轴封供气容器；2、换热组件；3、供气流路；31、第一支路；a、第一阀门；32、第二支路；33、第三支路；b、第二阀门；34、主干路；c、第三阀门；c1、进气端阀门；c2、出气端阀门；d、第四阀门；d1、进气侧阀门；d2、出气侧阀门；e、第五阀门；4、轴封气体回收流路；5、第一换热支路；51、第一换热进气支路；52、第一换热出气支路；6、第二换热支路；61、第二换热进气支路；62、第二换热出气支路；7、压气机；f、第六阀门；g、第七阀门；h、第八阀门；200、储能组件；201、冷凝器压缩；202、压缩储能部；2021、压缩机；2022、储能换热器；300、储能容器；400、释能组件；401、蒸发器；402、膨胀释能部；4021、释能换热器；4022、透平；500、储气库；600、轴封系统。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统100包括轴封供气容器1、换热组件2和供气流路3。轴封供气容器1用于存储轴封气体，换热组件2与轴封供气容器1连接，换热组件2用于将轴封供气容器1提供的轴封气体加热或冷却成目标温度。供气流路3的第一端与换热组件2连接，供气流路3的第二端用于与储能系统的压缩机2021和/或透平4022连接。在压缩机2021和/或透平4022启机前，供气流路3导通，换热组件2将轴封供气容器1提供的轴封气体加热或冷却成目标温度后，通过供气流路3进入压缩机2021和/或透平4022，以将压缩机2021和/或透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。通过上述方式，缩短了压缩机2021和/或透平4022启机时间，能够提高储能系统响应速度，及时响应电网调度需求。

需要说明的是，本申请中，目标温度包括用于压缩机2021启机前加热压缩机2021的第一目标温度，和/或，用于透平4022启机前加热透平4022的第二目标温度。示例性说明，在压缩机2021启机前，供气流路3导通，换热组件2将轴封供气容器1提供的轴封气体加热或冷却成第一目标温度后，通过供气流路3进入压缩机2021，以将压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。在透平4022启机前，供气流路3导通，换热组件2将轴封供气容器1提供的轴封气体加热或冷却成第二目标温度后，通过供气流路3进入透平4022，以将透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。

请参阅图2，在一些实施例中，供气流路3的第二端与压缩机2021和/或透平4022的进气侧和/或排气侧(未画出)连接。举例来说，供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧连接；或者供气流路3的第二端与压缩机2021的排气侧(未画出)连接；或者供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧、排气侧(未画出)均连接；或者供气流路3的第二端与透平4022的进气侧连接；或者供气流路3的第二端与透平4022的排气侧连接；或者供气流路3的第二端与透平4022的进气侧、排气侧(未画出)均连接；或者供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧、排气侧(未画出)均连接，且与压缩机2021的进气侧也连接；或者供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧、排气侧(未画出)均连接，且与压缩机2021的进气侧、排气侧(未画出)均连接；或者供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧连接，且与压缩机2021的进气侧、排气侧(未画出)均连接；或者供气流路3的第二端与压缩机2021的排气侧连接，且与压缩机2021的进气侧、排气侧(未画出)均连接。具体的，供气流路3包括第一支路31，第一支路31的第一端与换热组件2连接，第一支路31的第二端与压缩机2021和/或透平4022的进气侧和/或排气侧(未画出)连接。在压缩机2021和/或透平4022启机前，轴封供气容器1中储存的轴封气体经换热组件2加热或冷却至预设的目标温度，具有目标温度的轴封气体经过第一支路31进入压缩机2021和/或透平4022的进气侧和/或排气侧(未画出)，由压缩机2021和/或透平4022的进气侧和/或排气侧(未画出)进入压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内，将压缩机2021和/或透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。进一步的，为了控制供气流路3与压缩机2021和/或透平4022之间的通断，第一支路31与压缩机2021和/或透平4022之间设置有第一阀门a，第一阀门a可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。

请参阅图3，在一些实施例中，供气流路3的第二端与压缩机2021和/或透平4022的气缸缸体连接。具体的，供气流路3包括第一支路31，第一支路31的第一端与换热组件2连接，第一支路31具有第三端，第一支路31的第三端与压缩机2021和/或透平4022的气缸缸体连接。在压缩机2021和/或透平4022启机前，轴封供气容器1中储存的轴封气体经换热组件2加热或冷却至预设的目标温度，具有目标温度的轴封气体经过第一支路31直接通入压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内，将压缩机2021和/或透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。进一步的，为了控制供气流路3与压缩机2021和/或透平4022之间的通断，第一支路31设置有第一阀门a，第一阀门a可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。

请参阅图4，在一些实施例中，供气流路3的第一端与换热组件2连接，供气流路3的第二端与压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧连接。具体的，供气流路3包括第二支路32、第三支路33，第二支路32的第一端和第三支路33的第一端均与换热组件2连接，第二支路32的第二端和第三支路33的第二端与压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧一一对应连接。在压缩机2021和/或透平4022启机前，轴封供气容器1中储存的轴封气体经换热组件2加热或冷却至预设的目标温度，具有目标温度的轴封气体分别经过第二支路32和第三支路33进入压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧，防止经过第一支路31直接通入压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内具有目标温度的轴封气体漏出或者外界空气漏入压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内。在压缩机2021和/或透平4022启动、运行与停机过程中，轴封供气容器1中储存的轴封气体经换热组件2加热或冷却至预设的目标温度，具有目标温度的轴封气体分别经过第二支路32和第三支路33进入压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧轴封，防止压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内储能工质例如二氧化碳漏出或者外界空气漏入压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内。压缩机2021和/或透平4022可以是二氧化碳气液相变储能系统的压缩机和/或透平。进一步的，为了控制供气流路3与压缩机2021和/或透平4022之间的通断，供气流路3与压缩机2021和/或透平4022之间设置有第二阀门b，第二阀门b可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。

可以理解的是，上述实施例中供气流路3的设置方式可以相互组合，例如在一些实施例中，供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧和/或排气侧(未画出)以及压缩机2021的轴端两侧连接，和/或，供气流路3的第二端与透平4022的进气侧和/或排气侧(未画出)以及透平4022的轴端两侧连接。又例如在一些实施例中，供气流路3的第二端与压缩机2021的进气侧和/或排气侧(未画出)、压缩机2021的气缸缸体以及压缩机2021的轴端两侧连接，和/或，供气流路3的第二端与透平4022的进气侧、透平4022的气缸缸体以及透平4022的轴端两侧连接。相较于供气流路3单独与压缩机2021和/或透平4022的进气侧和/或排气侧(未画出)连接、供气流路3单独与压缩机2021和/或透平4022的气缸连接的方案，多个连接方式组合能够提高对压缩机2021和/或透平4022的气缸及其内部元件的加热效率，以及使得加热更加均匀。

请参阅图5，具体的，以热态启动系统100应用于储能系统1000中，且供气流路3与一个压缩机2021以及一个透平4022连接为例，供气流路3包括主干路34、第一支路31、第二支路32和第三支路33，第一支路31、第二支路32和第三支路33的数量均为两条。一第一支路31的第二端和第三端分别与压缩机2021的进气侧和压缩机2021的气缸缸体连接；另一第一支路31的第二端和第三端分别与透平4022的进气侧和透平4022的气缸缸体连接。一第二支路32的第二端和一第三支路33的第二端分别连接于压缩机2021的轴端两侧；另一第二支路32的第二端和另一第三支路33的第二端分别连接于透平4022的轴端的两侧。每一第一支路31、第二支路32和第三支路33的第一端汇集于主干路34后与换热组件2连接。为了控制供气流路3的通断，供气流路3还设置有第一阀门a和第二阀门b，第一阀门a和第二阀门b的数量均为两个，一第一阀门a设置于与压缩机2021对应的第一支路31以用于控制压缩机2021与换热组件2之间流路的通断，另一第一阀门a设置于与透平4022对应的第一支路31以用于控制透平4022与换热组件2之间流路的通断；一第二阀门b设置于与压缩机2021对应的第二支路32和第三支路33与换热组件2之间的流路，以同时控制第二支路32和第三支路33之间的通断，另一第二阀门b设置于与透平4022对应的第二支路32和第三支路33与换热组件2之间的流路，以同时控制透平4022与换热组件2之间流路的通断。

请继续参阅图5，在储能系统1000中，压缩机2021和透平4022交替工作，在压缩机2021启机前，与透平4022对应的第一阀门a和第二阀门b保持关闭，与压缩机2021对应的第一阀门a和第二阀门b打开，与压缩机2021对应的第一支路31、第二支路32和第三支路33导通，换热组件2和压缩机2021排气侧的连接管路(未画出)导通，具有第一目标温度的轴封气体经过第一支路31、第二支路32和第三支路33分别进入压缩机2021的进气侧、压缩机2021的气缸以及压缩机2021的轴端两侧、压缩机2021排气侧(未画出)，当压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度后，与压缩机2021对应的第一阀门a和第二阀门b关闭，换热组件2和压缩机2021排气侧的连接管路(未画出)关闭。在透平4022启机前，与透平4022对应的第一阀门a和第二阀门b打开，与透平4022对应的第一支路31、第二支路32和第三支路33导通，换热组件2和透平4022排气侧的连接管路(未画出)导通，具有第二目标温度的轴封气体经过第一支路31、第二支路32和第三支路33分别进入透平4022的进气侧、透平4022的气缸以及透平4022的轴端两侧、透平4022排气侧(未画出)，当透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度后，与透平4022对应的第一阀门a和第二阀门b关闭，换热组件2和透平4022排气侧的连接管路(未画出)关闭。

为了实现对热态启动系统100的精确控制，进一步的，在一些实施例中，热态启动系统100还包括第一温度采集元件(图未示)、第二温度采集元件(图未示)和第一控制单元(图未示)，第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端，第一温度采集元件用于采集换热组件2的输出端的轴封气体温度；第二温度采集元件设置于压缩机2021和/或透平4022的气缸,第二温度采集元件用于采集压缩机2021和/或透平4022的气缸温度；第一控制单元与第一温度采集元件和第二温度采集元件通讯连接，第一控制单元用于根据第二温度采集元件采集的气缸温度，控制换热组件2加热或冷却轴封供气容器提供的气体，使得第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

具体的，以供气流路3与一个压缩机2021的进气侧及排气侧、压缩机2021的气缸缸体以及压缩机2021的轴端两侧均连接，以及与一个透平4022的进气侧及排气侧、透平4022的气缸缸体以及透平4022的轴端两侧均连接为例。第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端；第二温度采集元件的数量与压缩机2021和透平4022的数量相对应，第二温度采集元件的数量为两个，一第二温度采集元件设置于压缩机2021的气缸以用于实时采集压缩机2021的气缸温度，另一第二温度采集元件设置于透平4022的气缸用于实时采集透平4022的气缸温度。第一温度采集元件和第二温度采集元件可以为温度传感器、热电偶、热电阻等结构，还可以为其他能够满足要求的形式。第一控制单元与第一温度采集元件、第二温度采集元件、第一阀门a和第二阀门b之间均通过导线或者通过设置接收器和发射器，进行通讯连接。下面以将压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度为例，在储能系统1000的压缩机2021启机前，第一控制单元根据设置于压缩机2021的第二温度采集元件采集到的当前压缩机2021的最高温度，控制换热组件2将轴封供气容器1提供的气体加热至第一目标温度，其中，第一目标温度高于当前压缩机2021的气缸的最高温度，且第一目标温度与当前储能系统1000的压缩机2021的气缸的最高温度之间的差值为Δ1，Δ1可以为固定的温度值，也可以范围值；当第一温度采集元件采集到换热组件2的输出端的轴封气体温度值达到第一目标温度时，第一控制单元控制与压缩机2021对应的第一阀门a、第二阀门b打开，以使第一支路31、第二支路32和第三支路33导通，第一控制单元控制换热组件2和压缩机2021排气侧的连接管路(未画出)导通，具有第一目标温度的轴封气体进入压缩机2021的进气侧和/或排气侧(未画出)、压缩机2021的气缸以及压缩机2021的轴端两侧，对储能系统1000的压缩机2021的气缸进行加热，随着设置于压缩机2021的第二温度采集元件采集到的压缩机2021的气缸的温度逐渐升高，换热组件2逐渐提高轴封气体的温度，以使轴封气体的温度与压缩机2021的气缸的最高温度之间的差值保持为Δ1，通过此方式逐级逐次加热压缩机2021的气缸直至热态启动允许温度。可以理解的是，对于透平4022可采用同样的方式逐级逐次加热透平4022的气缸直至热态启动允许温度。通过上述方式，热态启动系统100可根据压缩机2021和/或透平4022的气缸的起始温度选择不同的起始加热温度，并且在加热过程中，可将用于加热气缸的轴封气体的温度与当前压缩机2021和/或透平4022的气缸的温度差值维持在允许范围内，避免了用于加热气缸的气体的温度与压缩机2021和/或透平4022的气缸之间的温差过大，导致压缩机2021和/或透平4022气缸的部件因温度上升过快导致受热不均匀发生热变形。

压缩机2021和/或透平4022在运行过程中需要在轴端两侧设置轴封，将具有一定温度和压力的气体通向压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧，为压缩机2021、透平4022提供满足工艺要求的轴封用气，以防止气缸内气体向外泄露、污染主机房环境和轴承润滑油油质；以及在压缩机2021、透平4022的启动及正常运行期间，防止外界气体漏入气缸的真空部分加速内部冷却，造成轴承弯曲。为了达到上述目的，在一些实施例中，通过将轴封供气容器1内的气体压力设置为满足储能系统1000的压缩机2021和/或透平4022的轴封压力，经换热组件2加热至预设温度后，在压缩机2021和/或透平4022工作的过程中，利用第二支路32和第三支路33中的轴封气体可以持续为储能系统1000的压缩机2021和/或透平4022提供稳定温度的轴封用气，换而言之，第二支路32和第三支路33在压缩机2021和/或透平4022启机前，作为向压缩机2021和/或透平4022的气缸提供用于加热缸体的轴封气体的流路，在压缩机2021和/或透平4022启机工作后，作为向压缩机2021和/或透平4022的气缸的轴端两侧提供用于轴封用气的流路。

请参阅图6，在一些实施例中，热态启动系统100还包括轴封气体回收流路4，轴封气体回收流路4的一端用于与储能系统1000的储气库500连接，轴封气体回收流路4的另一端分别与压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧连接。在压缩机2021和/或透平4022启机前，具有目标温度的轴封气体分别经过第二支路32和第三支路33进入压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧后，轴封气体进入压缩机2021和/或透平4022的气缸内对气缸进行加热；在压缩机2021和/或透平4022启机工作后，压缩机2021和/或透平4022的气缸的轴端两侧用于轴封的轴封气体经轴封气体回收流路4流入储能系统。相较于将轴封气体排向大气中的方式，使用轴封气体回收流路4对轴封气体进行回收的方式，避免了轴封排气至外界造成热污染，同时轴封气体回收后可反复再利用。

为了实现利用热态启动系统100对压缩机2021和/或透平4022启动、运行与停机过程中，用于轴封的轴封气体温度与压缩机和/或透平气缸温度的实时响应，请继续参阅图6，在一些实施例中，热态启动系统100还包括第一温度采集元件、第三温度采集元件(图未示)和第二控制单元(图未示)；第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端，第一温度采集元件用于采集换热组件2的输出端的轴封气体温度；第三温度采集元件设置于压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧，第三温度采集元件用于采集压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧温度。第二控制单元与第一温度采集元件和第三温度采集元件通讯连接，第二控制单元用于根据第三温度采集元件采集的轴端两侧温度，控制所述换热组件加热或冷却所述轴封供气容器提供的气体，使得第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

具体的，以对压缩机2021的的轴端两侧进行密封为例。第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端；压缩机2021的轴端两侧分别各设置有第三温度采集元件。第一温度采集元件和第三温度采集元件可以为温度传感器、热电偶、热电阻等结构，还可以为其他能够满足要求的形式。第二控制单元与第一温度采集元件、第三温度采集元件和第二阀门b之间均通过导线或者通过设置接收器和发射器以无线的方式进行通讯连接。在压缩机2021热态启动后，第一支路31关断，第二支路32和第三支路33保持导通，第二控制单元根据第三温度采集元件采集到的当前的压缩机2021轴端两侧的最高温度，控制换热组件2将轴封供气容器1提供的轴封气体加热至轴封目标温度，其中，轴封目标温度高于压缩机2021轴端两侧的最高温度，且轴封目标温度与压缩机2021轴端两侧的最高温度之间的差值为Δ2，Δ2可以为固定的温度值，也可以范围值。通过上述方式，热态启动系统100可根据压缩机2021热态启动到正常工作阶段的气缸轴端两侧温度的变化，为压缩机2021提供不同温度的轴封气体，实现轴封供气与压缩机2021轴端两侧温度的实时响应，有效避免因轴封供气与压缩机2021的温度差过大。同样的，也可通过上述方式实现轴封供气与透平4022轴端两侧温度的实时响应。

可以理解的是，也可以利用前述的第一温度采集元件(图未示)、第二温度采集元件(图未示)和第一控制单元(图未示)实现对压缩机2021和/或透平4022启动、运行与停机过程中其轴端两侧进行密封的精确控制，第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端，第一温度采集元件用于采集换热组件2的输出端的轴封气体温度；第二温度采集元件设置于压缩机2021和/或透平4022的气缸,第二温度采集元件用于采集压缩机2021和/或透平4022的气缸温度；第一控制单元与第一温度采集元件和第二温度采集元件通讯连接，第一控制单元用于根据第二温度采集元件采集的气缸温度，控制换热组件2加热或冷却轴封供气容器提供的气体，使得第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

具体的，以对透平4022的的轴端两侧进行密封为例。第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端；第二温度采集元件设置于透平4022的气缸用于实时采集透平4022的气缸温度。第一温度采集元件和第二温度采集元件可以为温度传感器、热电偶、热电阻等结构，还可以为其他能够满足要求的形式。第一控制单元与第一温度采集元件、第二温度采集元件和第二阀门b之间均通过导线或者通过设置接收器和发射器以无线的方式进行通讯连接。在透平4022热态启动后，第一支路31关断，第二支路32和第三支路33保持导通，第一控制单元根据第二温度采集元件采集到的当前的透平4022气缸(缸体)的最高温度，控制换热组件2将轴封供气容器1提供的轴封气体加热至轴封目标温度，其中，轴封目标温度高于压缩机2021气缸(缸体)的最高温度，且轴封目标温度与压缩机2021气缸(缸体)的最高温度之间的差值为Δ3，Δ3可以为固定的温度值，也可以范围值。通过上述方式，热态启动系统100可根据透平4022启动、运行与停机过程中的气缸(缸体)温度的变化，为透平4022提供不同温度的轴封气体，实现轴封供气与透平4022气缸(缸体)温度的实时响应，有效避免因轴封供气与透平4022的温度差过大。同样的，也可通过上述方式实现轴封供气与压缩机2021气缸(缸体)温度的实时响应。

对于上述的轴封气体，轴封气体采用与储能系统1000的工质相同的气体，轴封气体可以但不限于为储能系统1000内二氧化碳。请参阅图6，在一些实施例中，轴封气体的来源为外接的供气源A。具体的，轴封供气容器1与外界的供气源A连接，轴封供气容器1与外界的供气源A之间设置有第五阀门e，第五阀门e打开时，外接的供气源A提供轴封气体进入轴封供气容器1内储存。在一些实施例中，还可以利用储能系统1000中的工质作为轴封气体的气体来源，具体的实施方式在下文中储能系统1000的实施例中进行详细描述。

对于上述的换热组件2，在一些实施例中，换热组件2包括加热器和/或冷却器。当轴封气体的来源提供的温度低于目标温度时，加热器将轴封气体加热至目标温度。当轴封气体的供气源提供的温度高于目标温度时，冷却器将轴封气体冷却至目标温度。可以理解的是，换热组件2是否需要具有加热功能、冷却功能或者加热和冷却兼具，可根据实际情况进行设置。对于换热组件2需同时具有加热和冷却功能时，在一些实施例中，电加热器为热电制冷器，热电制冷器利用半导体材料的特殊性质将热能转换为电能或将电能转换为热能，通过改变电流方向可实现制冷和加热功能的切换；在一些实施例中，换热组件还可以为包括串联的单独具有加热功能的电加热器和单独具有冷却功能的冷却器，通过电加热器和冷却器交替工作来实现加热和冷却功能之间的切换。

由于换热组件2为加热器或者冷却器时，需要额外消耗电能等能量，在储能系统1000中，为了提高能量的转换效率，降低成本，在一些实施例中，利用储能系统1000的低温工质或者高温工质作为轴封气体的冷、热源输入换热组件2内加热或冷却轴封气体为目标温度，此时换热组件2仅需设置有供轴封气体和低温工质或者高温工质进行热交换的流道。其中，低温工质指的是储能系统1000中温度低于轴封供气容器2内轴封气体的温度，可以用于冷却轴封气体至目标温度的工质，低温工质可以为水或导热油等冷却液；高温工质为储能系统1000中温度高于轴封供气容器2内轴封气体的温度，可以用于加热轴封气体至目标温度的工质，高温工质可以为储能系统1000压缩机出口或储能换热器2022出口的高温气体，或者是吸收储能系统1000储能过程压缩热的导热油等蓄热工质。

本发明还提供了一种储能系统1000，请参阅图6，储能系统1000包括依次闭环连接的储能组件200、储能容器300、释能组件400和储气库500和上述的压缩机和/或透平热态启动系统100。

储能组件200包括冷凝器201与至少一个压缩储能部202。压缩储能部202包括压缩机2021与储能换热器2022，每个所述压缩储能部202中的所述储能换热器2022与所述压缩机2021连接，每个所述压缩储能部202中的所述储能换热器2022与相邻的所述压缩储能部202中的所述压缩机2021连接，始端的所述压缩储能部202中的所述压缩机2021与所述储气库500连接，末端的所述压缩储能部202中的所述储能换热器2022与所述冷凝器201连接，所述储能容器300与所述冷凝器201连接。

请继续参阅图6，在一些实施例中，以一个压缩储能部202为例，具体的，储能换热器2022、冷凝器201和储能容器300依次串联连接，储能换热器2022用于将压缩机2021输出的气态高温储能工质进行冷却，冷凝器201用于将储能换热器2022冷却后的气态储能工质冷凝形成液态储能工质，以存储于储能容器300。

释能组件400包括蒸发器401和至少一个膨胀释能部402，所述膨胀释能部402包括释能换热器4021与透平4022，每个所述膨胀释能部402中的所述透平与所述释能换热器4021连接，每个所述膨胀释能部402中的所述透平与相邻的所述膨胀释能部402中的所述释能换热器4021连接，所述蒸发器401与所述储能容器300连接，始端的所述膨胀释能部402中的所述释能换热器4021与所述蒸发器401连接，末端的所述膨胀释能部402中的所述透平与所述储气库500连接。

释能换热器4021，蒸发器401、释能换热器4021和透平4022依次串联连接，蒸发器401用于将储能容器300内储存的液态储能工质蒸发形成气态储能工质，释能换热器4021用于将经蒸发器401蒸发形成的气态储能工质进行加热，以供透平4022做功使用,热态启动系统100可以采用如上述各实施例中的任意一方式与储能系统1000的透平4022和/或压缩机2021连接。

请参阅图7和图8，在一些实施例中，热态启动系统100还包括第一换热支路5，第一换热支路5包括第一换热进气支路51和第一换热出气支路52，第一换热进气支路51的一端与压缩机2021的出气侧连接，第一换热进气支路51的另一端与换热组件2的进气侧连接，第一换热出气支路52的一端与换热组件2的出气侧连接，第一换热出气支路52的另一端与储能换热器2022的进气侧连接。在储能阶段结束前的预设时间内，第一换热进气支路51和第一换热出气支路52导通，压缩机2021输出的高温工质经第一换热进气支路51进入换热组件2后与轴封供气容器1提供的轴封气体进行热交换，以将轴封气体加热至第二目标温度，进而可用于对透平4022的气缸进行加热；当储能系统1000处于储能阶段时，压缩机2021输出的高温工质进入换热组件2后与轴封供气容器1提供的轴封气体进行热交换，以将轴封气体加热至第一目标温度，进而可用于对压缩机2021自身的两侧轴端进行密封。与轴封气体热交换后的高温工质通过第一换热出气支路52进入储能换热器2022，降温冷凝形成液体后存储于储能容器300。为了控制第一换热支路5的通断，第一换热支路5还设置有第三阀门c，第三阀门c可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。

请参阅图8，在一些实施例中，热态启动系统100还包括第二换热支路6，第二换热支路6包括第二换热进气支路61和第二换热出气支路62，第二换热进气支路61的一端与释能换热器4021的输出端连接，第二换热进气支路61的另一端与换热组件2的输入端连接，第二换热出气支路62的一端与换热组件2的输出端连接，第二换热出气支路62的另一端连接于释能换热器4021的输入端。在储能系统1000处于释能阶段时，第二换热进气支路61和第二换热出气支路62导通，储能容器300输出的储能工质经释能换热器4021加热后通过第二换热进气支路61通入换热组件2，经过加热的储能工质与轴封供气容器1提供的轴封气体进行热交换，以将轴封气体加热至第一目标温度，进而可用于对压缩机2021的气缸进行加热，与轴封气体热交换后的储能工质经第二换热储气支路62返回释能换热器4021的输入端，再经释能换热器4021加热再输送至换热组件2充当轴封供气容器1提供的轴封气体的热源，如此循环给轴封供气容器1提供的轴封气体供热。当储能系统1000处于储能阶段时，第二换热进气支路61和第二换热出气支路62导通，储能容器300输出的储能工质经释能换热器4021加热后通过第二换热进气支路61通入换热组件2，经过加热的储能工质与轴封气体进行热交换，以将轴封气体加热至第二目标温度，进而一部分气体通过第一支路31进入透平4022用于将透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度，一部分气体通过第二支路32、第三支路33用于对透平4022的轴端两侧进行密封，与轴封气体热交换后的储能工质经第二换热储气支路62返回释能换热器4021的输入端，再经释能换热器4021加热再输送至换热组件2充当轴封供气容器1提供的轴封气体的热源，如此循环给轴封供气容器1提供的轴封气体供热。为了控制第二换热支路6的通断，第二换热支路6还设置有第四阀门d，第四阀门d可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。在一些实施例中，如图8所示，为了控制第一换热支路5和第二换热支路6的通断，第三阀门c包括进气端阀门c1和出气端阀门c2，进气端阀门c1和出气端阀门c2分别设置于第一换热进气支路51和第一换热出气支路52，第四阀门d包括进气侧阀门d1和出气侧阀门d2，进气侧阀门d1和出气侧阀门d2分别设置于第二换热进气支路61和第二换热出气支路62。

需要说明的是，在实际使用过程中，由于储能系统1000的储能阶段和释能阶段之前间隔的时间较短，在储能阶段可以利用压缩机2021提供的高温工质经过第一换热支路5与轴封气体换热，进而用于加热透平4022的气缸。

而当压缩机2021处于长时间停机状态或者储能阶段和释能阶段之间间隔时间过长时，此时压缩机2021不工作，无法提供高温工质与换热组件2中的轴封气体热交换以将轴封气体加热至第二目标温度，进而用于加热透平4022的气缸。在上述情况下，可通过启动释能换热器4021，将储能容器300中的储能工质经释能换热器4021加热后由第二换热支路6通入换热组件2，经过加热的储能工质与轴封供气容器1提供的气体进行热交换，以将轴封气体加热至第二目标温度，当压缩机2021热态启动工作后，压缩机2021可输出高温工质时，再切换至利用压缩机2021提供的高温工质在换热组件2中与轴封气体进行热交换；又或者通过额外增加设置加热器，在压缩机2021无法提供高温工质时，对轴封气体进行加热。

进一步的，在一些实施例中，第三阀门c和第四阀门d与第一控制单元连接，在压缩机2021启机前，第一控制单元控制第三阀门c打开至预设开度，具有预设流量的高温工质进入换热组件2加热轴封气体，随着第二温度采集元件采集到的压缩机2021的气缸温度升高，第一控制单元控制第三阀门c开度逐渐增大，以使高温工质的流量逐渐增大，轴封气体的温度逐渐升高，进而使轴封气体的温度与压缩机2021的最高温度的差值维持在允许范围内；在透平4022启机前，第一控制单元控制第四阀门d打开至预设开度，具有预设流量的高温工质进入换热组件2加热轴封气体，随着第二温度采集元件采集到的透平4022的气缸温度升高，第一控制单元控制第四阀门d开度逐渐增大，以使高温工质的流量逐渐增大，轴封气体的温度逐渐升高，进而使轴封气体的温度与透平4022的最高温度的差值维持在允许范围内。通过上述方式，避免了用于加热气缸的轴封气体的温度与压缩机2021和透平4022的气缸之间的温差过大，导致压缩机2021和透平4022气缸的部件因温度上升过快导致受热不均匀发生热变形。

更进一步的，在一些实施例中，第三阀门c与第四阀门d与第二控制单元连接，在压缩机2021工作时，第二控制单元根据第三温度采集元件采集到的压缩机2021的轴端两侧的温度，通过控制第三阀门c的开度改变流经第一换热支路5的高温工质的流量，进而使得经过换热组件2加热后的轴封气体的温度与压缩机2021的轴端两侧的温度之间的差值维持在允许范围内；在透平4022工作时，第二控制单元根据第三温度采集元件采集到的透平4022的轴端两侧的温度，通过控制第四阀门d的开度改变流经第一换热支路5的高温工质的流量，进而使得经过换热组件2加热后的轴封气体的温度与透平4022的轴端两侧的温度之间的差值维持在允许范围内。

请参阅图9，在一些实施例中，热态启动系统100还包括压气机7，轴封供气容器1通过压气机7和储气库500连接，压气机7将储气库500内气态工质作为轴封气体升压至预设范围内输送至轴封供气容器1储存。为了控制储气库500与轴封供气容器1之间流路的通断，储气库500和压气机7之间还设置有第六阀门f，第六阀门f可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。

请参阅图10，在一些实施例中，轴封供气容器1与储能换热器2022的出口连接，在储能系统1000的储能阶段，储能换热器2022出口的气态工质作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存。具体的，轴封供气容器1与储能换热器2022的出口连接，为了控制储能换热器2022与轴封供气容器1之间流路的通断，储能换热器2022与轴封供气容器1之间还设置有第七阀门g，第七阀门g可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。若储能换热器2022的出口的气态工质的压力较大，当轴封供气容器1所能容纳的气体压力小于该气态工质的压力时，进一步的，在一些实施例中，轴封供气容器1的入口处还设置有减压阀(图未示)，储能换热器2022出口的气态工质减压至满足轴封供气容器1的要求。可以理解的是，在压缩机2021长时间未工作，导致储能换热器2022出口不能提供足量作为轴封气体的气态工质时，可采用上述实施例中从外接供气源A或者从储气库500中获取轴封气体，以补充所需的轴封气体。

在一些实施例中，轴封供气容器1与储能换热器2022的入口连接，在储能系统1000的储能阶段，储能换热器2022入口的气态工质作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存。若储能换热器2022入口的气态工质温度高，不满足轴封供气容器1的温度要求时，轴封供气容器1的入口处可设置有冷却器，储能换热器2022入口的气态工质降温后作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存。

在一些实施例中，储能换热器2022的入口和换热组件2直接连接，在储能系统1000的储能阶段，换热组件2将储能换热器2022入口的气态工质冷却成目标温度后通过所述供气流路3进入所述透平4022，以将所述透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。可无需设置轴封供气容器1。

在一些实施例中，储能换热器2022的出口和换热组件2直接连接，在储能系统1000的储能阶段，换热组件2将储能换热器2022出口的气态工质加热成目标温度后通过所述供气流路3进入所述透平4022，以将所述透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。可无需设置轴封供气容器1。

请继续参阅图10，在一些实施例中，热态启动系统100还包括压气机7′，轴封供气容器1通过压气机7′和透平4022的出气侧连接，在储能系统1000的释能阶段，压气机7′将透平4022的出气侧的气态工质作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存。为了控制透平4022的出气侧与轴封供气容器1之间流路的通断，透平4022的出气侧与轴封供气容器1之间还设置有第八阀门h，第八阀门h可以为电磁阀、液动阀或者气动阀等。可以理解的是，在储能系统1000首次启动时，此时透平4022的出气侧尚不能提供作为轴封气体的气态工质，此时可采用上述实施例中从外接供气源A或者从储气库500中获取所需的轴封气体。

在一些实施例中，压缩储能部202的数量为两个或者两个以上，每个压缩机2021之间串联连接，自始端的压缩储能部202往末端的压缩储能部202，每一压缩储能部202对应的压缩机2021的压力逐级上升，以实现多级压缩；膨胀释能部402的数量为两个或者两个以上，自始端的膨胀释能部402往末端的膨胀释能部402，每一膨胀释能部402对应的透平4022所输出的储能工质气体的压力逐级下降。请参阅图11，具体的，以两个压缩储能部202和膨胀释能部402为例，供气流路3与每一压缩机2021和每一透平4022一一对应连接。

请继续参阅图11，在储能系统1000采用两个或者两个以上的压缩储能部202时，由于压缩机2021的压力逐级上升，当轴封供气容器1与末端的压缩储能部202之前的其余压缩储能部202对应的储能换热器2022的出气口连接时，由于其余压缩储能部202对应的储能换热器2022出口的气态工质压力较末端的压缩储能部202的储能换热器2022出口的气态工质的压力低，若满足轴封供气容器1的储存需求，可无需额外设置减压阀。在储能系统1000采用两个或者两个以上串联的膨胀释能部402时，位于末端的膨胀释能部402透平4022之前的其余膨胀释能部402的透平4022的出气侧的气态工质仍保留有一定的压力，此时轴封供气容器1可直接连接其余膨胀释能部402的透平4022的出气侧，可无需再额外设置压气机7′。

在一些实施例中，透平4022的排气侧和换热组件2直接连接，在储能系统1000的释能阶段，换热组件2将透平4022的排气侧的气态工质加热或冷却成目标温度后通过所述供气流路3进入所述压缩机2021，以将压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。可无需设置轴封供气容器1。进一步地，透平4022的排气侧和换热组件2连接的管路可以根据轴封气体压力需要设置减压阀或者压气机7。

在一些实施例中，透平4022的进气侧和换热组件2直接连接，在储能系统1000的释能阶段，换热组件2将透平4022的进气侧的气态工质冷却成目标温度后通过所述供气流路进入所述压缩机2021，以将所述压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。可无需设置轴封供气容器1。进一步地，透平4022的进气侧和换热组件2连接的管路可以根据轴封气体压力需要设置减压阀。

在一些实施例中，在储能系统1000采用一个以上膨胀释能部402时，始端的释能换热器4021的输出端和换热组件2直接连接，在储能系统1000的运行或者停机阶段，换热组件2将始端的释能换热器4021的输出端的气态工质冷却成目标温度后通过所述供气流路进入所述压缩机2021，以将所述压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。可无需设置轴封供气容器1。进一步地，始端的释能换热器4021的输出端和换热组件2连接的管路可以根据轴封气体压力需要设置减压阀。

在一些实施例中，在储能系统1000采用一个以上膨胀释能部402时，换热组件2和至少一个释能换热器4021的输出端直接连接，在储能系统1000的运行阶段，换热组件2将释能换热器4021的输出端的气态工质冷却成目标温度后通过所述供气流路进入所述压缩机2021，以将所述压缩机2021的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。可无需设置轴封供气容器1。进一步地，释能换热器4021的输出端和换热组件2连接的管路可以根据轴封气体压力需要设置减压阀。

本发明实施例提供的热态启动系统100，包括轴封供气容器1、换热组件2和供气流路3；轴封供气容器1用于储存轴封气体；换热组件2与轴封供气容器1连接，换热组件2用于将轴封供气容器1提供的气体加热或冷却成目标温度；供气流路3的第一端与换热组件2连接，供气流路3的第二端用于与压缩机2021和/或透平4022连接；在压缩机2021和/或透平4022启机前，供气流路3导通，换热组件2将轴封供气容器1提供的气体加热或冷却成目标温度后通过供气流路3进入压缩机2021和/或透平4022，以将压缩机2021和/或透平4022的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。通过上述方式，缩短了二氧化碳气液相变储能系统压缩机和/或透平的启机时间，储能系统响应速度快，能及时响应电网调度需求。解决了传统的储能系统1000因透平4022和/或压缩机2021启机时间长，从而导致储能系统1000响应速度较慢，储能系统1000效率低的问题。

请参阅图12，本公开实施例提供一种轴封系统600，轴封系统600包括轴封供气容器1、换热组件2和供气流路3。轴封供气容器1用于存储轴封气体，换热组件2与轴封供气容器1连接，换热组件2用于将轴封供气容器1提供的轴封气体加热或冷却成轴封目标温度，以与压缩机2021和/或透平4022的两侧轴端的温度或者缸体的温度相匹配。供气流路3的第一端与换热组件2连接，供气流路3的第二端与压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧连接。具体的，供气流路3包括第二支路32、第三支路33，第二支路32的第一端和第三支路33的第一端均与换热组件2连接，第二支路32的第二端和第三支路33的第二端与压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧一一对应连接，可以理解的是，供气流路3的数量可根据实际压缩机2021和/或透平4022的数量进行设置，以与压缩机2021和/或透平4022一一对应。在压缩机2021和/或透平4022启动、运行与停机过程中，轴封供气容器1中储存的轴封气体经换热组件2加热或冷却至预设的轴封目标温度，具有轴封目标温度的轴封气体分别经过第二支路32和第三支路33进入压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧轴封(密封)，防止压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内储能工质例如二氧化碳漏出或者外界空气漏入压缩机2021和/或透平4022的气缸的缸体内。压缩机2021和/或透平4022可以是二氧化碳气液相变储能系统的压缩机和/或透平。

对于上述的轴封供气容器1，轴封气体的来源可以为外接的供气源A。当轴封系统600应用于储能系统1000中时，还可以利用储能系统1000中的工质作为轴封气体的气体来源：

在一些实施例中，轴封系统600还包括压气机7，轴封供气容器1通过压气机7和储气库500连接，压气机7将储气库500内气态工质作为轴封气体升压至预设范围内输送至轴封供气容器1储存；

在一些实施例中，轴封供气容器1与储能换热器2022的出口连接，在储能系统1000的储能阶段，压缩机2021输出的气态工质经储能换热器2022降温后，作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存；

在一些实施例中，轴封供气容器1通过压气机和透平4022的出气侧连接，在储能系统1000的释能阶段，透平4022的出气侧的气态工质作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存。透平4022的出气侧的气态工质若压力大于常压，轴封供气容器1和透平4022的出气侧直接连接，在储能系统1000的释能阶段，透平4022的出气侧的气态工质作为轴封气体输送至轴封供气容器1储存。

需要说明的是，上述采用外接的供气源A、储气库500、储能换热器2022和透平4022为轴封供气容器1提供轴封气体的方式可以根据实际情况进行组合使用，如图13中所示，同时采用外接的供气源A、储气库500、储能换热器2022和透平4022为轴封供气容器1提供轴封气体，使得轴封系统600具有多处轴封气体来源，进而提高轴封系统600稳定性、可靠性。上述轴封系统600利用外界供气源A、储气库500、压缩机2021和透平4022单独或者相互组合使用作为轴封供气容器1的轴封气体来源的具体方式可参照前文中关于储能系统1000的实施例中记载的内容，此处不再详细展开描述。

在一些实施例中，换热组件2包括加热器和/或冷却器。在其他一些实施例中，当换热组件2应用于储能系统1000中时，还可以利用储能系统1000的低温工质或者高温工质作为轴封气体的冷、热源输入换热组件2内加热或冷却轴封气体为轴封目标温度，此时换热组件2仅需设置有供轴封气体和低温工质或者高温工质进行热交换的流道，而无需额外利用电源进行加热或者冷却。换热组件2采用的加热器和/或冷却器、以及如何利用储能系统1000的低温工质或者高温工质作为轴封气体的冷、热源的方式可参照前文中关于储能系统1000的实施例中记载的内容，此处不再详细展开描述。请参阅图13，在一些实施例中，轴封系统600还包括轴封气体回收流路4，轴封气体回收流路4的一端用于与储能系统1000的储气库500连接，轴封气体回收流路4的另一端分别与压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧连接。通向压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧的轴封气体可经回收流路4返回储能系统1000进行回收。相较于将轴封气体排向大气中的方式，使用轴封气体回收流路4对轴封气体进行回收的方式，避免了轴封排气至外界造成热污染，同时轴封气体回收后可反复再利用。

为了实现利用轴封系统600对压缩机2021和/或透平4022启动、运行与停机过程中，用于轴封的轴封气体温度与压缩机和/或透平气缸温度的实时响应，在一些实施例中，轴封系统600还包括第一温度采集元件、第三温度采集元件(图未示)和第二控制单元(图未示)；第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端，第一温度采集元件用于采集换热组件2的输出端的轴封气体温度；第三温度采集元件设置于压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧，第三温度采集元件用于采集压缩机2021和/或透平4022的轴端两侧温度。第二控制单元与第一温度采集元件和第三温度采集元件通讯连接，第二控制单元用于根据第三温度采集元件采集的轴端两侧温度，控制所述换热组件加热或冷却所述轴封供气容器提供的气体，使得第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

在其他一些实施例中，轴封系统600包括第一温度采集元件(图未示)、第二温度采集元件(图未示)和第一控制单元(图未示)，第一温度采集元件设置于换热组件2的输出端，第一温度采集元件用于采集换热组件2的输出端的轴封气体温度；第二温度采集元件设置于压缩机2021和/或透平4022的气缸,第二温度采集元件用于采集压缩机2021和/或透平4022的气缸温度；第一控制单元与第一温度采集元件和第二温度采集元件通讯连接，第一控制单元用于根据第二温度采集元件采集的气缸温度，控制换热组件2加热或冷却轴封供气容器提供的气体，使得第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

关于上述采用第一温度采集元件、第三温度采集元件(图未示)和第二控制单元(图未示)，或者，采用第一温度采集元件(图未示)、第二温度采集元件(图未示)和第一控制单元(图未示)的具体设置方式和控制方法可参照前文中关于热态启动系统100的实施例中记载的内容，此处不再详细展开描述。

需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，包括：

轴封供气容器，用于储存轴封气体；

换热组件，与所述轴封供气容器连接，所述换热组件用于将所述轴封供气容器提供的气体加热或冷却成目标温度；

供气流路，所述供气流路的第一端与所述换热组件连接，所述供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平连接；

在所述压缩机和/或透平启机前，所述供气流路导通，所述换热组件将所述轴封供气容器提供的气体加热或冷却成目标温度后通过所述供气流路进入所述压缩机和/或透平，以将所述压缩机和/或透平的气缸及其内部元件加热至热态启动允许温度。

2.根据权利要求1所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，所述供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平的进气侧和/或排气侧和/或气缸缸体连接。

3.根据权利要求2所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，

所述供气流路包括第一支路，所述第一支路的第一端与所述换热组件连接，所述第一支路的第二端与所述压缩机和/或透平的进气侧连接；

和/或所述第一支路具有第三端，所述第一支路的第三端与所述压缩机和/或透平的气缸缸体连接。

4.根据权利要求1或者2所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，所述供气流路的第二端用于与压缩机和/或透平的轴端两侧连接。

5.根据权利要求4所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，

所述供气流路包括第二支路、第三支路，所述第二支路的第一端和第三支路的第一端均与所述换热组件连接，所述第二支路的第二端和第三支路的第二端与所述压缩机和/或透平的轴端两侧一一对应连接。

6.根据权利要求1所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，还包括第一温度采集元件、第二温度采集元件和第一控制单元；

所述第一温度采集元件设置于所述换热组件的输出端，所述第一温度采集元件用于采集换热组件的输出端的轴封气体温度；

所述第二温度采集元件设置于所述压缩机和/或透平的气缸，所述第二温度采集元件用于采集所述压缩机和/或透平的气缸温度；

所述第一控制单元与所述第一温度采集元件和所述第二温度采集元件通讯连接，所述第一控制单元用于根据所述第二温度采集元件采集的气缸温度，控制所述换热组件加热或冷却所述轴封供气容器提供的气体，使得所述第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

7.根据权利要求5所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，还包括第一温度采集元件、第三温度采集元件和第二控制单元；

所述第一温度采集元件设置于所述换热组件的输出端，所述第一温度采集元件用于采集换热组件的输出端的轴封气体温度；

所述第三温度采集元件设置于所述压缩机和/或透平的轴端两侧，所述第三温度采集元件用于采集所述压缩机和/或透平的轴端两侧温度；

所述第二控制单元与所述第一温度采集元件和所述第三温度采集元件通讯连接，所述第二控制单元用于根据所述第三温度采集元件采集的轴端两侧温度，控制所述换热组件加热或冷却所述轴封供气容器提供的气体，使得所述第一温度采集元件采集的轴封气体温度处于设定范围内。

8.根据权利要求1所述的轴封气体实现压缩机和/或透平热态启动系统，其特征在于，将低温工质或者高温工质作为轴封气体的冷、热源输入所述换热组件内加热或冷却所述轴封气体为目标温度，

或，

所述换热组件包括加热器和/或冷却器。

9.一种储能系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的热态启动系统，还包括

依次闭环连接的储能组件、储能容器、释能组件和储气库。

10.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于，

还包括压气机，所述轴封供气容器通过所述压气机和所述储气库连接，所述压气机将所述储气库内气态工质作为轴封气体升压至预设范围内输送至所述轴封供气容器储存；

或，所述储能组件包括至少一个压缩储能部，所述压缩储能部包括压缩机和与压缩机连接的储能换热器，

所述轴封供气容器与所述储能换热器入口和/或出口连接，所述储能换热器出口的气态工质作为轴封气体输送至所述轴封供气容器储存；

或，

所述轴封供气容器和所述透平的排气侧连接，所述透平的排气侧的气态工质作为轴封气体输送至所述轴封供气容器储存。