CN209959302U - 热电联产与压缩空气相结合的储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热电联产与压缩空气相结合的储能装置，包括压缩空气储能系统和热电联产系统，压缩空气储能系统包括电动机、多级空压机、多个进气换热器、压缩空气储罐、多级透平机、多个排气换热器和发电机，热电联产系统包括高压除氧器和水泵；空气进气管连接第一级空压机，各级空压机经进气换热器相连接，最后一级空压机经进气换热器连接压缩空气储罐，压缩空气储罐经排气换热器与第一级透平机连接，各级透平机经排气换热器相连接；冷却水进水管分多路与各进气换热器连接，而后连接高压除氧器，高压除氧器出水管经水泵后分多路与各排气换热器连接，而后接回高压除氧器。该系统有利于提高能量利用效率，降低压缩空气储能成本。

Description

热电联产与压缩空气相结合的储能装置

技术领域

本实用新型涉及压缩空气储能技术领域，具体涉及一种热电联产与压缩空气相结合的储能装置。

背景技术

在现有技术中，压缩空气储能系统一般需要通过补燃方式加热，需要消耗一定的一次能源，储能成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种热电联产与压缩空气相结合的储能装置，该系统有利于提高能量利用效率，降低压缩空气储能成本。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种热电联产与压缩空气相结合的储能装置，包括压缩空气储能系统和热电联产系统，所述压缩空气储能系统包括电动机、多级空压机、多个进气换热器、压缩空气储罐、多级透平机、多个排气换热器和发电机，所述热电联产系统主要包括高压除氧器和水泵；空气进气管与第一级空压机进气口连接，各级空压机出气口分别经进气换热器与下一级空压机进气口连接，最后一级空压机出气口经进气换热器与压缩空气储罐进气口连接，压缩空气储罐出气口经排气换热器与第一级透平机连接，各级透平机出气口分别经排气换热器与下一级透平机进气口连接，最后一级透平机出气口与空气排气管连接；冷却水进水管分多路分别与各进气换热器的进水口连接，各进气换热器的出水管连接高压除氧器进口，高压除氧器出水管经水泵后分多路分别与各排气换热器的进水口连接，各排气换热器的出水管接回高压除氧器。

进一步地，所述多级空压机的级数根据最终进入压缩空气储罐的压缩空气的压力确定。

进一步地，所述空气进气管通入的是常温空气，各级空压机出口的压缩空气进入相应的进气换热器进行换热，将压缩空气降温后，送入下一级空压机，最后一级空压机出口的压缩空气经进气换热器降温后，送入压缩空气储罐储存。

进一步地，所述多级透平机的级数根据最终排出系统的压缩空气的压力确定。

进一步地，所述冷却水进水管通入的是常温除盐水，常温除盐水进入各进气换热器将各级空压机送出的压缩空气降温后，换热后的高温水通入高压除氧器。

进一步地，高压除氧器引出的高温水，进入各排气换热器将进入各级透平机前的压缩空气加热后，回到高压除氧器。

进一步地，所述电动机的动力输出轴与各级空压机的输入轴连接，以驱动各级空压机工作，所述各级透平机的动力输出轴与发电机的输入轴连接，以驱动发电机发电。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：通过将热电联产与压缩空气储能相结合，利用热电联产的热能加热压缩空气，将压缩热利用起来，从而避免了能源浪费，提高了能量利用效率，大大降低了压缩空气储能成本。同时，该系统结构简单，设计合理，且由于不需消耗一次能源，也提高了储能装置的安全性，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提供一种热电联产与压缩空气相结合的储能装置，如图1所示，包括压缩空气储能系统和热电联产系统，压缩空气储能系统包括电动机、多级空压机、多个进气换热器、压缩空气储罐、多级透平机、多个排气换热器和发电机，热电联产系统主要包括高压除氧器和水泵；空气进气管与第一级空压机进气口连接，各级空压机出气口分别经进气换热器与下一级空压机进气口连接，最后一级空压机出气口经进气换热器与压缩空气储罐进气口连接，压缩空气储罐出气口经排气换热器与第一级透平机连接，各级透平机出气口分别经排气换热器与下一级透平机进气口连接，最后一级透平机出气口与空气排气管连接；冷却水进水管分多路分别与各进气换热器的进水口连接，各进气换热器的出水管连接高压除氧器进口，高压除氧器出水管经水泵后分多路分别与各排气换热器的进水口连接，各排气换热器的出水管接回高压除氧器。电动机的动力输出轴与各级空压机的输入轴连接，以驱动各级空压机工作，各级透平机的动力输出轴与发电机的输入轴连接，以驱动发电机发电。

其中，多级空压机的级数根据最终进入压缩空气储罐的压缩空气的压力确定，每一级空压机出口的压缩空气温度范围控制在135~145℃。空气进气管通入的是常温空气，各级空压机出口的压缩空气进入相应的进气换热器进行换热，将压缩空气温度降低到25~45℃后，送入下一级空压机，最后一级空压机出口的压缩空气经进气换热器降温后，送入压缩空气储罐储存。多级透平机的级数根据最终排出系统的压缩空气的压力确定，每一级透平机进口的压缩空气温度范围控制在135~145℃。

冷却水进水管通入的是常温除盐水，常温除盐水进入各进气换热器将各级空压机送出的压缩空气降温后，换热后的高温水通入高压除氧器。高压除氧器引出的高温水，进入各排气换热器将进入各级透平机前的压缩空气加热后，回到高压除氧器。

本实用新型的热电联产与压缩空气相结合的储能装置的工作方法为：（1）设置最终进入压缩空气储罐的压缩空气的压力为≥10MPa，最终排出系统的空气的压力为常压，每一级空压机的压缩比控制在3，每一级透平机的进、出口压力比控制在3。（2）将常温空气送入多级空压机进行多级压缩，控制每一级空压机出口的压缩空气温度范围为135~145℃，并通过各进气换热器将各级空压机出口的压缩空气温度降温到25~45℃，最后一级空压机出口的压缩空气经降温后送入压缩空气储罐储存；换热后的高温水通入高压除氧器，以将多级空压机产生的热量送到热电联产系统使用。（3）将压缩空气储罐引出的压缩空气送入多级透平机进行多级做功，并通过各排气换热器将各级透平机进口的压缩空气温度加热到135~145℃，最后一级透平机出口的空气排出系统；换热所需的高温水引自高压除氧器，以由热电联产系统供应多级透平机所需的热量。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，包括压缩空气储能系统和热电联产系统，所述压缩空气储能系统包括电动机、多级空压机、多个进气换热器、压缩空气储罐、多级透平机、多个排气换热器和发电机，所述热电联产系统主要包括高压除氧器和水泵；空气进气管与第一级空压机进气口连接，各级空压机出气口分别经进气换热器与下一级空压机进气口连接，最后一级空压机出气口经进气换热器与压缩空气储罐进气口连接，压缩空气储罐出气口经排气换热器与第一级透平机连接，各级透平机出气口分别经排气换热器与下一级透平机进气口连接，最后一级透平机出气口与空气排气管连接；冷却水进水管分多路分别与各进气换热器的进水口连接，各进气换热器的出水管连接高压除氧器进口，高压除氧器出水管经水泵后分多路分别与各排气换热器的进水口连接，各排气换热器的出水管接回高压除氧器。

2.根据权利要求1所述的热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，所述多级空压机的级数根据最终进入压缩空气储罐的压缩空气的压力确定。

3.根据权利要求2所述的热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，所述空气进气管通入的是常温空气，各级空压机出口的压缩空气进入相应的进气换热器进行换热，将压缩空气降温后，送入下一级空压机，最后一级空压机出口的压缩空气经进气换热器降温后，送入压缩空气储罐储存。

4.根据权利要求3所述的热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，所述多级透平机的级数根据最终排出系统的压缩空气的压力确定。

5.根据权利要求1所述的热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，所述冷却水进水管通入的是常温除盐水，常温除盐水进入各进气换热器将各级空压机送出的压缩空气降温后，换热后的高温水通入高压除氧器。

6.根据权利要求5所述的热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，高压除氧器引出的高温水，进入各排气换热器将进入各级透平机前的压缩空气加热后，回到高压除氧器。

7.根据权利要求1所述的热电联产与压缩空气相结合的储能装置，其特征在于，所述电动机的动力输出轴与各级空压机的输入轴连接，以驱动各级空压机工作，所述各级透平机的动力输出轴与发电机的输入轴连接，以驱动发电机发电。

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