CN219242005U - 一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统 - Google Patents

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蔺新星
钟声远
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Abstract

本实用新型公开了一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,将膨胀机内低温低压的空气作为传热介质,汽轮机排出的泛汽内含有较多的热能,通过汽气换热器后将泛汽内的热能传递给低温低压的空气,泛汽降温形成低温泛汽,低温低压的空气升温形成高温低压的空气,再将高温低压的空气输送至气水换热器内,同时,将凝结器中的凝结水输送至气水换热器内,高温低压的空气与凝结水换热,凝结水升温形成高温凝结水,而无需电加热器对凝结水进行加热,节省了电加热器消耗的电能,提高了发电厂的经济效益。

Description

一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统
技术领域
本实用新型涉及发电的技术领域,具体涉及一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统。
背景技术
随着可再生能源的大规模并网发电以及用电端的实时变化,对电网发电侧的调峰要求越来越高,建设大规模储能装置,是平抑可再生能源发电波动性、提高电力系统运行可靠性的有效手段;发展较为成熟的储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气蓄能、电化学蓄能等,抽水蓄能效率较高,但地理条件要求苛刻;电化学蓄能存在寿命短、工业污染等问题;而压缩空气储能技术具有寿命长、环境污染小、运行维护费用低等特点。
现有一种调峰系统,包括汽轮机发电系统和压缩空气储能系统,该汽轮机发电系统的工作过程为:锅炉将给水加热成过热蒸汽,再将过热蒸汽送入汽轮机内,该过热蒸汽对汽轮机做功,带动汽轮机转动,汽轮机带动发电机转动并发电,将过热蒸汽对汽轮机做工后形成的乏汽通入到凝汽器内冷却形成凝结水,再将凝结水通入到电动加热器中加热,将加热后的凝结水通入到入锅炉内。压缩空气储能系统为:在用电低谷时,将汽轮机发电系统产生的多余电量用于压缩机,压缩机工作产生压缩空气,并将该压缩空气存储;在用电高峰时,将该压缩空气输送至膨胀机内做功,使得膨胀机带动透平机转动并发电;从而实现调峰功能。
但是,上述的调峰系统,电加热器加热凝结水需要消耗大量的电能,因此,多次的热循环导致能耗增加,使得发电厂的经济效益降低。
实用新型内容
因此,本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的电加热器加热凝结水需要消耗大量的电能,因此,多次的热循环导致能耗增加,使得发电厂的经济效益降低。
为此,本实用新型提供一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,包括:
光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,包括:
汽轮机发电系统,所述汽轮机发电系统包括汽轮机、汽气换热器、凝结器以及气水换热器,所述汽轮机产生的泛汽适于经过所述汽气换热器换热后形成低温泛汽,所述汽气换热器内的低温泛汽经过所述凝结器冷凝后形成凝结水,所述凝结器内的凝结水适于经过所述气水换热器换热后形成高温凝结水;
空气储能系统,所述空气储能系统包括膨胀机,所述膨胀机内低温低压的空气经过所述汽气换热器换热后形成高温低压的空气,所述汽气换热器内的高温低压的空气经过所述气水换热器换热后形成低温低压的空气。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述汽轮机发电系统还包括:
第一开关件,所述汽轮机形成的泛汽适于经过所述第一开关件后输送至所述凝结器内;
储水罐,所述凝结器内的凝结水依次经过凝结水泵、所述气水换热器后输送至所述储水罐内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,还包括:
第一发电机,所述汽轮机通过第一驱动轴与所述第一发电机固定连接;
第一换热器,所述储水罐内的高温凝结水经过所述第一换热器换热后形成高温高压蒸汽,所述第一换热器内的高温高压蒸汽输送至所述汽轮机内,并对所述汽轮机做功,所述汽轮机带动所述第一发电机转动产生电能。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述空气储能系统还包括:
第二发电机,所述第二发电机通过第二驱动轴与所述膨胀机连接;
储气件,所述储气件内的低温高压的压缩空气经过第二换热器后形成高温高压的压缩空气,所述第二换热器内的高温高压的压缩空气经过所述膨胀机后形成低温低压的空气,并对所述膨胀机做功,所述膨胀机带动所述发电机转动产生电能。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述空气储能系统还包括第二开关件和第三开关件,所述储气件内的低温高压的压缩空气依次经过所述第二开关件、所述第二换热器以及所述第三开关件后输送至所述膨胀机内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述空气储能系统还包括:
压缩机,所述第二发电机为电动发电机,所述压缩机通过所述第二驱动轴与所述电动发电机固定连接;
第四开关件,所述压缩机产生的高温高压的压缩空气经过所述第四开关件后输送至所述第二换热器内,并与其换热后形成低温高压的压缩空气,所述第二换热器内的低温高压的压缩空气经过所述第二开关件后输送至所述储气件内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述空气储能系统还包括:
储热罐,所述储热罐内具有斜温层,所述斜温层的两侧分别为低温介质和高温介质;
第一泵体,所述储热罐内的高温介质适于经过所述第一泵体、第五开关件后输送至所述第二换热器内,并与其换热后形成低温介质,所述第二换热器内的低温介质经过第六开关件后输送至所述储热罐内;
第二泵体,所述储热罐内的低温介质适于经过所述第二泵体、所述第六开关件后输送至所述第二换热器内,并与其换热后形成高温介质,所述第二换热器内的高温介质经过所述第五开关件后输送至所述储热罐内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,还包括光热增效系统,所述光热增效系统包括集热器,所述集热器内的超高温介质适于经过第七开关件后输送至所述第一换热器内,并与其换热后形成低温介质,所述第一换热器内的低温介质经过第三泵体、所述第六开关件、第八开关件、第九开关件后输送至所述集热器(301)内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述光热增效系统还包括第十开关件,所述集热器内的超高温介质适于经过所述第十开关件、所述第二泵体、所述第六开关件后输送至所述第二换热器内,并与其换热后形成低温介质,所述第二换热器内的低温介质经过第九开关件后输送至所述集热器内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述光热增效系统还包括第十一开关件、第十二开关件,所述储热罐内的低温介质适于经过所述第十一开关件、所述第二泵体、所述第六开关件、所述第八开关件、所述第九开关件后输送至所述集热器内,并与其换热形成超高温介质,所述集热器内的超高温介质适于经过所述第十二开关件后输送至所述储热罐内。
可选地,上述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,所述储热罐内的高温介质适于经过所述第十二开关件、第七开关件后输送至所述第一换热器内,并与其换热后形成低温介质,所述低温介质经过所述第三泵体、所述第十一开关件后输送至所述储热罐内。
本实用新型提供的技术方案,具有如下优点:
1.本实用新型提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,包括汽轮机发电系统以及空气储能系统,汽轮机发电系统包括汽轮机、汽气换热器、凝结器以及气水换热器,汽轮机产生的泛汽适于经过汽气换热器换热后形成低温泛汽,汽气换热器内的低温泛汽经过凝结器冷凝后形成凝结水,凝结器内的凝结水适于经过气水换热器换热后形成高温凝结水;空气储能系统包括膨胀机,膨胀机内低温低压的空气经过汽气换热器换热后形成高温低压的空气,汽气换热器内的高温低压的空气经过气水换热器换热后形成低温低压的空气。
此结构的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,将膨胀机内低温低压的空气作为传热介质,汽轮机排出的泛汽内含有较多的热能,通过汽气换热器后将泛汽内的热能传递给低温低压的空气,泛汽降温形成低温泛汽,低温低压的空气升温形成高温低压的空气,再将高温低压的空气输送至气水换热器内,同时,将凝结器中的凝结水输送至气水换热器内,高温低压的空气与凝结水换热,凝结水升温形成高温凝结水,而无需电加热器对凝结水进行加热,节省了电加热器消耗的电能,提高了发电厂的经济效益。
2.本实用新型提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,集热器内产生的温度高于压缩空气时产生的温度,通过将储热件内的低温介质输送至集热器内加热,即可获得较高温度的介质,在发电机组工作时,可将更多的热量返还给压缩空气,从而使得发电机组产生更多的电能。
3.本实用新型提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,储热件为储热罐,储热罐内具有斜温层,斜温层的两侧分别为低温介质和高温介质,将低温介质和高温介质存储在同一个储热罐内,减少了储热罐的使用,从而降低了成本。
4.本实用新型提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,通过耦合光热系统,拓宽了利用电能储能模式,增加了可再生能源的利用能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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的附图。
图1为本实用新型提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统的示意图;
附图标记说明:
101、汽轮机;102、汽气换热器;103、凝结器;104、气水换热器;105、第一开关件;106、储水罐;107、凝结水泵;108、第一发电机;109、第一驱动轴;110、第一换热器;
201、膨胀机;202、第二发电机;203、第二驱动轴;204、储气件;205、第二换热器;206、第二开关件;207、第三开关件;208、压缩机;209、第四开关件;210、储热罐;211、第一泵体;212、第五开关件;213、第六开关件;214、第二泵体;
301、集热器;302、第七开关件;303、第三泵体;304、第八开关件;305、第九开关件;306、第十开关件;307、第十一开关件;308、第十二开关件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,如图1所示,包括汽轮机发电系统以及空气储能系统,汽轮机发电系统包括汽轮机101、汽气换热器102、凝结器103以及气水换热器104,汽轮机101产生的泛汽适于经过汽气换热器102换热后形成低温泛汽,汽气换热器102内的低温泛汽经过凝结器103冷凝后形成凝结水,凝结器103内的凝结水适于经过气水换热器104换热后形成高温凝结水;空气储能系统包括膨胀机201,膨胀机201内低温低压的空气经过汽气换热器102换热后形成高温低压的空气,汽气换热器102内的高温低压的空气经过气水换热器104换热后形成低温低压的空气。
本实施例提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,将膨胀机201内低温低压的空气作为传热介质,汽轮机101排出的泛汽内含有较多的热能,通过汽气换热器102后将泛汽内的热能传递给低温低压的空气,泛汽降温形成低温泛汽,低温低压的空气升温形成高温低压的空气,再将高温低压的空气输送至气水换热器104内,同时,将凝结器103中的凝结水输送至气水换热器104内,高温低压的空气与凝结水换热,凝结水升温形成高温凝结水,而无需电加热器对凝结水进行加热,节省了电加热器消耗的电能,提高了发电厂的经济效益。
如图1所示,本实施例提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,汽轮机发电系统还包括第一开关件105、储水罐106、凝结水泵107、第一发电机108、第一驱动轴109以及第一换热器110;高温高压蒸汽对汽轮机101做功,并使得汽轮机101转动,汽轮机101带动第一驱动轴109转动,第一驱动轴109带动第一发电机108转动,并产生电能,高温高压蒸汽对汽轮机101做功后形成泛汽,将该泛汽输送至汽气换热器102内,同时,膨胀机201内低温低压的空气输送至该汽气换热器102内,泛汽具有较高的温度,泛汽与低温低压的空气热传递,泛汽降温形成低温泛汽,低温低压的空气升温形成高温低压的空气,将该低温泛汽输送至凝结器103内,低温泛汽在凝结器103内冷凝形成凝结水,作为可替代的实施方式,当膨胀机201内低温低压空气含量较少时,可将泛汽通过第一开关件105直接输送至凝结器103内;凝结水泵107将凝结器103内的凝结水输送至气水换热器104内,同时,将高温低压的空气输送至汽水换热器内,高温低压的空气与凝结水热传递,高温低压的空气降温形成低温低压的空气,凝结水升温形成高温凝结水,气水换热器104内的低温低压的空气可排入外界大气中,凝结水泵107将气水换热器104内的高温凝结水输送至储水罐106内,由于凝结水泵107源源不断的往储水罐106内输送高温凝结水,因此储水罐106内的高温凝结水溢出流向第一换热器110内,换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,该第一换热器110为板式换热器,作为可替代的实施方式,换热器也可为管壳式、发夹式、翅片换热器等供液换热器。高温凝结水与第一换热器110换热后形成高温高压蒸汽,将该高温高压蒸汽输送至汽轮机101内,带动汽轮机101转动,汽轮机101带动第一发电机108转动并产生电能。
如1图所示,本实施例提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,空气储能系统还包括压缩机208、第二发电机202、第二驱动轴203、储气件204、第二开关件206、第三开关件207、第二换热器205、第四开关件209、储热罐210、第一泵体211、第二泵体214、第五开关件212以及第六开关件213;第二发电机202为电动发电机,第二发电机202通过第二驱动轴203与压缩机208固定连接;膨胀机201通过第二驱动轴203与第二发电机202固定连接。该压缩空气储能系统分为储能过程和释能过程,其中,储能过程为:富余的电能使得第二发电机202转动,第二发电机202带动压缩机208工作,压缩机208的进口与外界大气连通,压缩机208工作产生高温高压的压缩空气,该高温高压的压缩空气经过第四开关件209后输送至第二换热器205内,同时,储热罐210内的低温介质经过第二泵体214、第六开关件213后输送至第二换热器205内,低温介质与高温高压的压缩空气热传递,低温介质升温形成高温介质,高温高压的压缩空气形成低温高压的压缩空气,第二换热器205内的低温高压的压缩空气经过第二开关件206后输送至储气件204内,储气件204为压力容器集群,作为可替代的实施方式,储气件204也可为地下储气库或盐穴等。第二换热器205内的高温介质经过第五开关件212后输送至储热罐210内,且斜温层下移,储热罐210内具有斜温层,斜温层的两侧分别为低温介质和高温介质。斜温层是大体积流体内,一层很明显的薄层。在这层内的温度随深度变化较在这层之上或下层的温度变化剧烈。该介质为导热油,作为可替代的实施方式,该介质也可为其他导热材料。随着储热罐210内的低温介质和高温介质的含量不同,斜温层进而上下移动。以图的视角为例,斜温层上部为高温介质,斜温层下部为低温介质。将低温介质和高温介质存储在同一个储热罐210内,减少了储热罐210的使用,从而降低了成本。释能过程为:储气件204内的低温高压的压缩空气经过第二开关件206后输送至第二换热器205内,同时,储热罐210的高温介质经过第一泵体211、第五开关件212后输送至第二换热器205内,高温介质与低温高压的压缩空气换热,高温介质降温形成低温介质,低温高压的压缩空气升温形成高温高压的压缩空气,第二换热器205内的低温介质经过第六开关件213后输送至储热罐210内,此时斜温层上移;高温高压的压缩空气经过第三开关件207后输送至膨胀机201内,并对膨胀机201做功,膨胀机201通过驱动轴带动第二发电机202转动并产生电能,高温高压的压缩空气对膨胀机201做功后形成低温低压的空气。
如图1所示,本实施例提供的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,还包括光热增效系统,其包括:集热器301、第七开关件302、第八开关件304、第九开关件305、第十开关件306、第三泵体303、第十一开关件307、第十二开关件308;集热器301适于将光热转换为热能,集热器301为槽式集热器301,作为可替代的实施方式,集热器301还可为塔式、菲涅尔式、碟式等任何形式的光热集热器301。集热器301内产生的温度高于压缩机208压缩空气产生的温度。集热器301内超高温介质经过第七开关件302后输送至第一换热器110内,同时,储水罐106内的高温凝结水输送至第一换热器110内,第一换热器110为蒸汽发生器,高温凝结水与超高温介质换热后,高温凝结水形成高温高压的蒸汽,超高温介质形成低温介质,第一换热器110内的低温介质经过第三泵体303、第六开关件213、第八开关件304、第九开关件305后输送至集热器301内;高温高压的蒸汽输送至汽轮机101内,并对汽轮机101做功,汽轮机101带动第一发电机108转动并产生电能。集热器301内超高温介质还可经过第十开关件306、第二泵体214、第六开关件213后输送至所述第二换热器205内,同时,储气件204内的低温高压的压缩空气经过第二开关件206后输送至第二换热器205内,超高温介质与低温高压的压缩空气换热,超高温介质降温形成低温介质,低温高压的压缩空气升温形成高温高压的压缩空气,第二换热器205内的高温高压的压缩空气经过第三开关件207后输送至膨胀机201内,低温介质经过第九开关件305后输送至集热器301内,并进行加热。集热器301还可提升储热罐210内的储热密度,储热罐210内的低温介质经过第十一开关件307、第二泵体214、第六开关件213、第八开关件304、第九开关件305后输送至集热器301内,集热器301将光能转化为热能,使得低温介质升温形成超高温介质,集热器301内的超高温介质经过第十二开关件308后输送至储热罐210上部,此时,斜温层下移。本实施例提供的所有的开关件均为电磁阀。
当需要提高储热罐210内的储热密度时,打开第六开关件213、第八开关件304、第九开关件305、第十一开关件307以及第十二开关件308,其余开关件关闭,第二泵体214工作,驱动储热罐210下部的低温介质依次经过第十一开关件307、第二泵体214、第六开关件213、第八开关件304、第九开关件305后进入集热器301内,集热器301将光能转换为热量,将低温介质加热形成超高温介质,由于第二泵体214源源不断的往集热器301内输送低温介质,因此,超高温介质在低温介质的推动下,经过第十二开关件308后输送至储热罐210的上部,此时斜温层下移,并使得储热罐210上部的温度进一步提升。
当释能过程产生电能较少时,打开第二开关件206、第三开关件207、第六开关件213、第九开关件305、第十开关件306,其余开关件关闭,第二泵体214工作,驱动集热器301内的超高温介质依次经过第十开关件306、第二泵体214、第六开关件213后输送至第二换热器205内,同时,储气件204内低温高压的压缩空气经过第二开关件206后输送至第二换热器205内,低温高压的压缩空气与超高温介质换热,低温高压的压缩空气升温形成高温高压的压缩空气,超高温介质降温形成低温介质,第二换热器205内的高温高压的压缩空气经过第三开关件207后输送至膨胀机201内,并对膨胀机201做功,膨胀机201带动第二发电机202转动并产生电能,第二换热器205内的低温介质经过第九开关件305后输送至集热器301内,并进行加热。通过增加压缩空气的热量,从而使得进入膨胀机201内的高温高压压缩空气具有更高的能量,从而产生更多的电能。
当光源充足、且进行释能过程时,打开第六开关件213、第七开关件302、第八开关件304、第九开关件305,其余开关件均关闭,第三泵体303工作,驱动集热器301内超高温介质经过第七开关件302后输送至第一换热器110内,同时,储水罐106内的高温凝结水输送至第一换热器110内,高温凝结水与超高温介质换热,使得高温凝结水升温形成高温高压蒸汽,超高温介质降温形成低温介质,第一换热器110内的高温高压蒸汽输送至汽轮机101内做功,第一换热器110内的低温介质经过第三泵体303、第六开关件213、第八开关件304、第九开关件305后输送至集热器301内,并重新加热形成超高温介质,已进行下一次循环。
当光源充足、汽轮机101停止工作时,打开第二开关件206、第三开关件207、第六开关件213、第九开关件305、第十开关件306,其余开关件均关闭,第二泵体214工作,驱动集热器301内的超高温介质经过第十开关件306、第二泵体214、第六开关件213后输送至第二换热器205内,同时,储气件204内的低温高压的压缩空气经过第二开关件206后输送至第二换热器205内,超高温介质与低温高压的压缩空气换热,超高温介质降温形成低温介质,低温高压的压缩空气升温形成高温高压的压缩空气,第二换热器205内的高温高压的压缩空气经过第三开关件207后输送至膨胀机201内,低温介质经过第九开关件305后输送至集热器301内,并重新加热形成超高温介质,已进行下一次循环。
当光线不足、且释能过程和汽轮机发电系统均进行时,打开第二开关件206、第三开关件207、第五开关件212、第六开关件213、第七开关件302、第十一开关件307、第十二开关件308,其余开关件均关闭,第一泵体211工作,驱动储热罐210内的部分高温介质经过第一泵体211、第五开关件212后输送至第二换热器205内,同时,第三泵体303工作,驱动储热罐210内的另外部分高温介质经过第十二开关件308、第七开关件302后输送至第一换热器110内,同时,储气件204内的低温高压的压缩空气经过第二开关件206后输送至第二换热器205内,高温介质与低温高压的压缩空气换热,高温介质降温形成低温介质,低温高压的压缩空气升温形成高温高压的压缩空气,第二换热器205内的低温介质经过第六开关件213、第十一开关件307后输送至储热罐210内,此时斜温层上移;高温高压的压缩空气经过第三开关件207后输送至膨胀机201内,并对膨胀机201做功,膨胀机201通过驱动轴带动第二发电机202转动并产生电能,高温高压的压缩空气对膨胀机201做功后形成低温低压的空气。同时,储水罐106内的高温凝结水输送至第一换热件内,高温介质与高温凝结水换热,高温介质降温形成低温介质,高温凝结水升温形成高温高压蒸汽,第一换热器110内的低温介质经过第三泵体303、第十一开关件307后输送至储热罐210下部,此时,斜温层进一步上移。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,包括:
汽轮机发电系统,所述汽轮机发电系统包括汽轮机(101)、汽气换热器(102)、凝结器(103)以及气水换热器(104),所述汽轮机(101)产生的泛汽适于经过所述汽气换热器(102)换热后形成低温泛汽,所述汽气换热器(102)内的低温泛汽经过所述凝结器(103)冷凝后形成凝结水,所述凝结器(103)内的凝结水适于经过所述气水换热器(104)换热后形成高温凝结水;
空气储能系统,所述空气储能系统包括膨胀机(201),所述膨胀机(201)内低温低压的空气经过所述汽气换热器(102)换热后形成高温低压的空气,所述汽气换热器(102)内的高温低压的空气经过所述气水换热器(104)换热后形成低温低压的空气。
2.根据权利要求1所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述汽轮机发电系统还包括:
第一开关件(105),所述汽轮机(101)形成的泛汽适于经过所述第一开关件(105)后输送至所述凝结器(103)内;
储水罐(106),所述凝结器(103)内的凝结水依次经过凝结水泵(107)、所述气水换热器(104)后输送至所述储水罐(106)内。
3.根据权利要求2所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,还包括:
第一发电机(108),所述汽轮机(101)通过第一驱动轴(109)与所述第一发电机(108)固定连接;
第一换热器(110),所述储水罐(106)内的高温凝结水经过所述第一换热器(110)换热后形成高温高压蒸汽,所述第一换热器(110)内的高温高压蒸汽输送至所述汽轮机(101)内,并对所述汽轮机(101)做功,所述汽轮机(101)带动所述第一发电机(108)转动产生电能。
4.根据权利要求3所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述空气储能系统还包括:
第二发电机(202),所述第二发电机(202)通过第二驱动轴(203)与所述膨胀机(201)连接;
储气件(204),所述储气件(204)内的低温高压的压缩空气经过第二换热器(205)后形成高温高压的压缩空气,所述第二换热器(205)内的高温高压的压缩空气经过所述膨胀机(201)后形成低温低压的空气,并对所述膨胀机(201)做功,所述膨胀机(201)带动所述发电机转动产生电能。
5.根据权利要求4所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述空气储能系统还包括第二开关件(206)和第三开关件(207),所述储气件(204)内的低温高压的压缩空气依次经过所述第二开关件(206)、所述第二换热器(205)以及所述第三开关件(207)后输送至所述膨胀机(201)内。
6.根据权利要求5所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述空气储能系统还包括:
压缩机(208),所述第二发电机(202)为电动发电机,所述压缩机(208)通过所述第二驱动轴(203)与所述电动发电机固定连接;
第四开关件(209),所述压缩机(208)产生的高温高压的压缩空气经过所述第四开关件(209)后输送至所述第二换热器(205)内,并与其换热后形成低温高压的压缩空气,所述第二换热器(205)内的低温高压的压缩空气经过所述第二开关件(206)后输送至所述储气件(204)内。
7.根据权利要求6所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述空气储能系统还包括:
储热罐(210),所述储热罐(210)内具有斜温层,所述斜温层的两侧分别为低温介质和高温介质;
第一泵体(211),所述储热罐(210)内的高温介质适于经过所述第一泵体(211)、第五开关件(212)后输送至所述第二换热器(205)内,并与其换热后形成低温介质,所述第二换热器(205)内的低温介质经过第六开关件(213)后输送至所述储热罐(210)内;
第二泵体(214),所述储热罐(210)内的低温介质适于经过所述第二泵体(214)、所述第六开关件(213)后输送至所述第二换热器(205)内,并与其换热后形成高温介质,所述第二换热器(205)内的高温介质经过所述第五开关件(212)后输送至所述储热罐(210)内。
8.根据权利要求7所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,还包括光热增效系统,所述光热增效系统包括集热器(301),所述集热器(301)内的超高温介质适于经过第七开关件(302)后输送至所述第一换热器(110)内,并与其换热后形成低温介质,所述第一换热器(110)内的低温介质经过第三泵体(303)、所述第六开关件(213)、第八开关件(304)、第九开关件(305)后输送至所述集热器(301)内。
9.根据权利要求8所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述光热增效系统还包括第十开关件(306),所述集热器(301)内的超高温介质适于经过所述第十开关件(306)、所述第二泵体(214)、所述第六开关件(213)后输送至所述第二换热器(205)内,并与其换热后形成低温介质,所述第二换热器(205)内的低温介质经过第九开关件(305)后输送至所述集热器(301)内。
10.根据权利要求9所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述光热增效系统还包括第十一开关件(307)、第十二开关件(308),所述储热罐(210)内的低温介质适于经过所述第十一开关件(307)、所述第二泵体(214)、所述第六开关件(213)、所述第八开关件(304)、所述第九开关件(305)后输送至所述集热器(301)内,并与其换热形成超高温介质,所述集热器(301)内的超高温介质适于经过所述第十二开关件(308)后输送至所述储热罐(210)内。
11.根据权利要求10所述的光热发电耦合压缩空气储能的调峰系统,其特征在于,所述储热罐(210)内的高温介质适于经过所述第十二开关件(308)、第七开关件(302)后输送至所述第一换热器(110)内,并与其换热后形成低温介质,所述低温介质经过所述第三泵体(303)、所述第十一开关件(307)后输送至所述储热罐(210)内。
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