CN217607652U - 一种液空储能发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种液空储能发电装置，属于发电技术领域。该液空储能发电装置包括释放组件和回收组件。所述释放组件包括有液化空气储罐、增温器、气动马达和发电机组，所述液化空气储罐的输出口与所述气动马达的进气口连通，所述气动马达与所述发电机组轴连接，所述气动马达的排气口上设置有排气管，所述回收组件包括有连通件和换热器，所述连通件与所述液化空气储罐侧壁固定连接，所述换热器设置有两个，两个所述换热器均与所述连通件固定连通。在本申请中，回收组件利用气动马达的排气对液化空气储罐进行预热，降低增温器的能量消耗，在发电机组前设置滤网，可以阻止灰尘进入，并利用气动马达的排气进行滤网清灰，有效降低了滤网更换维护频率。

Description

一种液空储能发电装置

技术领域

本申请涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种液空储能发电装置。

背景技术

液化空气储能，一种储能技术，即利用空气作为储能介质，通过电能与高压低温空气内能的相互转化，实现电能的储存和管理。在电网负荷低谷期，利用电能不断地从空气中取走热量而使其降温，当降到冷凝温度81.5开以下时，开始出现液态空气；再继续取走热量，使体系的温度进一步降低，直到空气全部液化后储存在超低温储气容器中。在电网负荷高峰期，释放低温高压的液化空气，推动汽轮机发电。

现有技术中，空气能发电装置采用热泵系统富集空气中、水中的低温太阳热能再采用朗肯循环系统发电，其中热泵系统主要包括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器；朗肯循环发电系统主要包括冷凝器、循环泵、蒸发器、膨胀发动机、发电机。该热泵式空气能发电装置不仅热泵运行需消耗能量，而且朗肯循环发电系统的冷凝器也要消耗热量，它结构复杂、温差小、能量密度低、尤其热效率低。

对此，中国专利申请号为CN202122414141.6，公开了一种液空储能发电装置，该方案主要通过设置的液化空气储罐，使内部气体进入到增温缸中进行增温，之后在管道的输送下进入气动马达中，推动气动马达进行旋转，使驱动轴也随之转动，从而带动发电机进行转动发电，不仅操作简单，而且结构简单，提高了该装置的实用性。

但本申请发明人在实现本申请实施例中的技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

1.气动马达排出的气流具有高速的动能还带有一定的温度，在上述方案中，这部分能量直接损失，造成能量浪费；

2.滤网设置在发电机组之后，灰尘积累在滤网靠近发电机组一面，即使通过吹气嘴将滤网上的灰尘吹掉，灰尘仍然处在发电机组与滤网之间，随着气体流动，灰尘会重新附着在滤网上，造成清灰效果不佳。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种液空储能发电装置，旨在改善上述背景技术中提到的问题。

本申请提供了一种液空储能发电装置，包括释放组件和回收组件。

所述释放组件包括有液化空气储罐、增温器、气动马达和发电机组，所述液化空气储罐的输出口与所述气动马达的进气口连通，所述气动马达与所述发电机组轴连接，所述气动马达的排气口上设置有排气管，所述回收组件包括有连通件和换热器，所述连通件与所述液化空气储罐侧壁固定连接，所述换热器设置有两个，两个所述换热器均与所述连通件固定连通，两个所述换热器分别位于所述液化空气储罐的内外部，所述排气管口朝向外部的所述换热器。

在上述方案中，液化空气储气罐中的气体进入到增温器中进行增温，随后从气动马达的进气口进入从排气管排出，气体的温度和速度都会降低，损失的这部分能量传递给气动马达转动并驱动发电机组转动发电，排气管中的气体温度仍然远大于液化空气储气罐中液态气体温度，因此这部分排气管吹过外部的换热器，外部的换热器通过内部的导热液传递给内部的换热器，对液化空气储气罐中液态气体进行预热，可以降低增温器的能量消耗，以及气动马达的能量浪费，有效提高了整个装置的能量转化率。

进一步的，所述换热器包括有导热管和鳍片，所述鳍片均匀分布固定在所述导热管上。

进一步的，所述连通件包括有支架和泵体，所述支架与所述液化空气储罐侧壁固定连接，所述泵体与所述支架固定连接，所述泵体设置在对应的所述导热管上，所述导热管与所述支架固定连接。

进一步的，所述连通件还包括有双通电磁阀，所述电磁阀与所述支架固定连接，两个所述导热管通过所述电磁阀连通成一个回路。

在上述方案中，支架将导热管和鳍片固定保护起来，内外两个导热管中通过泵体循环流动有导热液，用于内外部的热量传递，鳍片用于提高热交换面积，在本实施例中，支架包围鳍片的部分形成一个风道，排气管与支架固定并与这个风道连通，这样，排气管排出的气体可以全部吹过鳍片，提高能量回收效果，在停止发电时，电磁阀将两个导热管阻隔，阻尼导热液流动，来减少外部温度传递到液化空气储罐内部。

进一步的，所述发电机组的输入轴和所述气动马达的输出轴之间设置有联轴器。

在上述方案中，在本实施例中，所述液化空气储罐、所述增温器、所述气动马达和所述发电机组均独立固定在地面上，使用联轴器可以保证所述气动马达和所述发电机组之间的轴连接。

进一步的，所述回收组件还包括有散热件，所述散热件包括有风扇，所述风扇固定套于所述发电机组的输入轴上。

进一步的，所述散热件还包括有风管和滤网，所述风管与所述发电机组的外壳固定连接，所述滤网活动放置于所述风管的进风口。

进一步的，所述回收组件还包括有吹气管，所述吹气管一端与所述支架固定连通，所述吹气管另一端朝向所述滤网。

在上述方案中，气动马达传出的动力直接驱动风扇旋转，产生风能，从发电机组上自带的散热孔吹出，对发电机组进行散热，风管和滤网用于保证风扇吹入发电机组的气流经过过滤是干净无尘的，可以有效保护发电机组内部不受灰尘影响，在本实施例中，风管出口朝向上面设置，口部设置有凹槽，可以将滤网直接放置在上面，便于更换，在工作时，风扇产生的负压可以将滤网吸在风管上，起到固定的效果，另一方面，排气管在经过换热器后，形成低温的气流，并且气动马达的排气管排出的为高速气流，在经过换热器后，仍具有较高的流速，这样，低温的气流通过吹气管向滤网表面吹拭，可以减少灰尘附着，降低滤网维护频率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施方式提供的液空储能发电装置结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的排气管与连通件连接关系结构示意图；

图3为本申请实施方式提供的连通件与换热器连接关系结构示意图；

图4为本申请实施方式提供的散热件与发电机组结构示意图。

图中：100-释放组件；110-液化空气储罐；120-增温器；130-气动马达；140-发电机组；150-排气管；160-联轴器；200-回收组件；210-连通件；211-支架；212-泵体；213-电磁阀；220-换热器；221-导热管；222-鳍片；230-散热件；231-风扇；232-风管；233-滤网；240-吹气管。

具体实施方式

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请提供一种液空储能发电装置包括释放组件100和回收组件200。

其中，回收组件200利用气动马达130的排气对液化空气储罐110进行预热，降低增温器120的能量消耗，在发电机组140前设置滤网233，可以阻止灰尘进入，并利用气动马达130的排气进行滤网233清灰，有效降低了滤网233更换维护频率。

请参阅图1-4，释放组件100包括有液化空气储罐110、增温器120、气动马达130和发电机组140，液化空气储罐110的输出口与气动马达130的进气口连通，气动马达130与发电机组140轴连接，气动马达130的排气口上设置有排气管150，回收组件200包括有连通件210和换热器220，连通件210与液化空气储罐110侧壁固定连接，换热器220设置有两个，两个换热器220均与连通件210固定连通，两个换热器220分别位于液化空气储罐110的内外部，排气管150口朝向外部的换热器220。液化空气储气罐中的气体进入到增温器120中进行增温，随后从气动马达130的进气口进入从排气管150排出，气体的温度和速度都会降低，损失的这部分能量传递给气动马达130转动并驱动发电机组140转动发电，排气管150中的气体温度仍然远大于液化空气储气罐中液态气体温度，因此这部分排气管150吹过外部的换热器220，外部的换热器220通过内部的导热液传递给内部的换热器220，对液化空气储气罐中液态气体进行预热，可以降低增温器120的能量消耗，以及气动马达130的能量浪费，有效提高了整个装置的能量转化率。

请参阅图1-4，换热器220包括有导热管221和鳍片222，鳍片222均匀分布固定在导热管221上。连通件210包括有支架211和泵体212，支架211与液化空气储罐110侧壁固定连接，泵体212与支架211固定连接，泵体212设置在对应的导热管221上，导热管221与支架211固定连接。连通件210还包括有双通电磁阀213，电磁阀213与支架211固定连接，两个导热管221通过电磁阀213连通成一个回路。支架211将导热管221和鳍片222固定保护起来，内外两个导热管221中通过泵体212循环流动有导热液，用于内外部的热量传递，鳍片222用于提高热交换面积，在本实施例中，支架211包围鳍片222的部分形成一个风道，排气管150与支架211固定并与这个风道连通，这样，排气管150排出的气体可以全部吹过鳍片222，提高能量回收效果，在停止发电时，电磁阀213将两个导热管221阻隔，阻尼导热液流动，来减少外部温度传递到液化空气储罐110内部。

请参阅图2和图4，发电机组140的输入轴和气动马达130的输出轴之间设置有联轴器160。在本实施例中，液化空气储罐110、增温器120、气动马达130和发电机组140均独立固定在地面上，使用联轴器160可以保证气动马达130和发电机组140之间的轴连接。

请参阅图1-4，回收组件200还包括有散热件230，散热件230包括有风扇231，风扇231固定套于发电机组140的输入轴上。散热件230还包括有风管232和滤网233，风管232与发电机组140的外壳固定连接，滤网233活动放置于风管232的进风口。回收组件200还包括有吹气管240，吹气管240一端与支架211固定连通，吹气管240另一端朝向滤网233。气动马达130传出的动力直接驱动风扇231旋转，产生风能，从发电机组140上自带的散热孔吹出，对发电机组140进行散热，风管232和滤网233用于保证风扇231吹入发电机组140的气流经过过滤是干净无尘的，可以有效保护发电机组140内部不受灰尘影响，在本实施例中，风管232出口朝向上面设置，口部设置有凹槽，可以将滤网233直接放置在上面，便于更换，在工作时，风扇231产生的负压可以将滤网233吸在风管232上，起到固定的效果，另一方面，排气管150在经过换热器220后，形成低温的气流，并且气动马达130的排气管150排出的为高速气流，在经过换热器220后，仍具有较高的流速，这样，低温的气流通过吹气管240向滤网233表面吹拭，可以减少灰尘附着，降低滤网233维护频率。

该液空储能发电装置的工作原理：液化空气储气罐中的气体进入到增温器120中进行增温，随后从气动马达130的进气口进入从排气管150排出，气体的温度和速度都会降低，损失的这部分能量传递给气动马达130转动并驱动发电机组140转动发电，排气管150中的气体温度仍然远大于液化空气储气罐中液态气体温度，因此这部分排气管150吹过外部的换热器220，外部的换热器220通过内部的导热液传递给内部的换热器220，对液化空气储气罐中液态气体进行预热，可以降低增温器120的能量消耗，以及气动马达130的能量浪费，有效提高了整个装置的能量转化率，另一方面，气动马达130传出的动力直接驱动风扇231旋转，产生风能，从发电机组140上自带的散热孔吹出，对发电机组140进行散热，风管232和滤网233用于保证风扇231吹入发电机组140的气流经过过滤是干净无尘的，可以有效保护发电机组140内部不受灰尘影响，排气管150在经过换热器220后，形成低温的气流，并且气动马达130的排气管150排出的为高速气流，在经过换热器220后，仍具有较高的流速，这样，低温的气流通过吹气管240向滤网233表面吹拭，可以减少灰尘附着，降低滤网233更换维护频率。

需要说明的是，液化空气储罐110、增温器120、气动马达130、发电机组140、联轴器160、泵体212、电磁阀213、换热器220、风扇231和滤网233具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

液化空气储罐110、增温器120、气动马达130、发电机组140、泵体212、电磁阀213和换热器220的运作方式及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种液空储能发电装置，其特征在于，包括

释放组件(100)，所述释放组件(100)包括有液化空气储罐(110)、增温器(120)、气动马达(130)和发电机组(140)，所述液化空气储罐(110)的输出口与所述气动马达(130)的进气口连通，所述气动马达(130)与所述发电机组(140)轴连接，所述气动马达(130)的排气口上设置有排气管(150)；

回收组件(200)，所述回收组件(200)包括有连通件(210)和换热器(220)，所述连通件(210)与所述液化空气储罐(110)侧壁固定连接，所述换热器(220)设置有两个，两个所述换热器(220)均与所述连通件(210)固定连通，两个所述换热器(220)分别位于所述液化空气储罐(110)的内外部，所述排气管(150)口朝向外部的所述换热器(220)。

2.根据权利要求1所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述换热器(220)包括有导热管(221)和鳍片(222)，所述鳍片(222)均匀分布固定在所述导热管(221)上。

3.根据权利要求2所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述连通件(210)包括有支架(211)和泵体(212)，所述支架(211)与所述液化空气储罐(110)侧壁固定连接，所述泵体(212)与所述支架(211)固定连接，所述泵体(212)设置在对应的所述导热管(221)上，所述导热管(221)与所述支架(211)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述连通件(210)还包括有双通电磁阀(213)，所述电磁阀(213)与所述支架(211)固定连接，两个所述导热管(221)通过所述电磁阀(213)连通成一个回路。

5.根据权利要求4所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述发电机组(140)的输入轴和所述气动马达(130)的输出轴之间设置有联轴器(160)。

6.根据权利要求5所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述回收组件(200)还包括有散热件(230)，所述散热件(230)包括有风扇(231)，所述风扇(231)固定套于所述发电机组(140)的输入轴上。

7.根据权利要求6所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述散热件(230)还包括有风管(232)和滤网(233)，所述风管(232)与所述发电机组(140)的外壳固定连接，所述滤网(233)活动放置于所述风管(232)的进风口。

8.根据权利要求7所述的一种液空储能发电装置，其特征在于，所述回收组件(200)还包括有吹气管(240)，所述吹气管(240)一端与所述支架(211)固定连通，所述吹气管(240)另一端朝向所述滤网(233)。

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