风力压缩空气储能发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种风力压缩空气储能发电系统，包括发电机，其中，发电机上设置有叶轮，叶轮上连接有设置在机组外壳中的叶轮轴，叶轮轴上连接有圆锥齿轮主动轮，圆锥齿轮主动轮啮合有圆锥齿轮被动轮，圆锥齿轮被动轮上连接有软轴；软轴穿过设置在其外侧的塔筒，软轴的底部连接有储气发电机组，储气发电机组上设置有管道连接有压缩空气发电机组。本发明专利技术中的压缩空气发电装置不但可以用在本发明专利技术风力压缩空气储能发电系统方面，而且可用于大型的压缩空气储能发电和压缩空气动力车辆及小型压缩空气发电方面。它结构简单，可靠，便于实施，各方面都成本小，真正的高效、清洁、可操控性强。

【技术实现步骤摘要】
风力压缩空气储能发电系统
本专利技术涉及一种风力压缩空气储能发电系统，属于风力发电
。
技术介绍
当今世界，能源问题日渐严峻，环境问题日益恶化。所以各国都在大力发展清洁能源，包括水力发电、太阳能发电、风力发电等。而水力发电和太阳能发电不但要求条件比较苛刻，也对环境造成了一定的影响，相比而下，风力发电是对环境影响最小的一种发电方式，然而风力发电现在也是弊端不少，首先造价高，而且设备复杂、日常维护和维修难度高。最主要的是风力发电不稳定，没有一定的持续性，白天用电高峰风小，晚上用电少时风大，有时好长时间没风，有时风大的设备都怕承受不了。造成了大量弃风弃电的资源浪费。通过大的电容和飞轮储电虽然能平稳的输出电力，但是也是时间有限，而且成本高的让人难以接受。压缩空气能储存巨大的能量，是近些年发展研究的一种新的储能方式，有大量的专利技术涉及压缩空气储能方面，在风电用压缩空气储能这一块，这些技术大部分是用的二种方式，一种是用风力发电机发出电再用电驱动压缩机制得压缩空气，第二种是把空气压缩机设计在风机上部原来发电机的部位。这两种方式都有极大的缺陷，第一种是多了一套动力系统，第二种是要用长长的管道把气引到地面上的储气仓，气体在压缩的过程中能产生几百度的高温。所以这两种在生产压缩空气的过程中都造成了能量的流失。在国外，压缩空气储能已是成熟的技术，但它是一种基于燃气轮机的储能技术。只不过是将燃气轮机的压缩机和透平分开，在储能时，用电能将空气压缩并存于储气室中；在释能时，高压空气从储气室释放，进入燃烧室膨胀做功发电。这种气轮机技术结构复杂，成本极高。
技术实现思路
为了解决现有风力发电机成本高、设备复杂、维护难度大，不能平稳、高效的长时间持续发电等问题，本专利技术风力压缩空气储能发电系统提出了一个新的技术解决方案，它技术实用可行，结构简单有效，能量流失小，能实现不间断的平稳供电。它是用发电机叶轮直接通过一根软轴，直接驱动设在地面的空气压缩机，产出的压缩空气可以分配调节用于发电和储能。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。 一种风力压缩空气储能发电系统，包括发电机，其中，发电机上设置有叶轮，叶轮上连接有设置在机组外壳中的叶轮轴，叶轮轴上连接有圆锥齿轮主动轮，圆锥齿轮主动轮啮合有圆锥齿轮被动轮，圆锥齿轮被动轮上连接有软轴；软轴穿过设置在其外侧的塔筒，软轴的底部连接有储气发电机组，储气发电机组上设置有管道连接有压缩空气发电机组。 进一步地，压缩空气发电机组包括第一气水仓和第二气水仓，第一气水仓和第二气水仓之间设置有水蜗轮机，水蜗轮机上分别连接有第二水管道和第三水管道，第二水管道上设置有第一阀门并与第一气水仓相连接，第二水管道上连接有分管并设置有第四阀门与第二气水仓相连接；第三水管道上设置有第二阀门并与第二气水仓相连接，第三水管道上设置有分管并设置有第五阀门与第一气水仓相连接；第一气水仓和第二气水仓顶部分别设置有第一气管道和第二气管道，第一气管道和第二气管道另一端连接有调节阀门；；第一气水仓和第二气水仓顶部的另一侧上分别设置有第六阀门和第三阀门。 进一步地，储气发电机组中设置有空气压缩机，空气压缩机上分别设置有第七阀门和第八阀门予以连接有两个出气管道，一个出气管道与管道连接从而与压缩空气发电机组相连接，另一出气管道连接有第三气水仓；第三气水仓上连接有水仓，水仓连接有气仓；水仓中设置有热量交换器。第三气水仓与水仓之间设置有水蒸气发电机组，水蒸气发电机组上设置有进气管与第三气水仓相连接，水蒸气发电机组上设置有出气管与水仓相连接。水仓上部设置有水仓排气加水口。水仓中设置有水泵，水泵出口与第三气水仓相连接，水泵出口上设置有第九阀门；气仓与水仓的连接管上设置有第十阀门。 本专利技术所述的阀门为气动或电动的阀门，由自动系统控制开关，完全能实现全自动。 该专利技术的有益效果在于:本专利技术中的压缩空气发电装置不但可以用在本专利技术风力压缩空气储能发电系统方面，而且可用于大型的压缩空气储能发电和压缩空气动力车辆及小型压缩空气发电方面。它结构简单，可靠，便于实施，各方面都成本小，真正的高效、清洁、可操控性强。本专利技术风力压缩空气储能发电系统，在上部去掉了变速部分和发电机组，这样不但减少了上部的重量，减少了塔筒的强度成本，而且主要减少了发电机组的成本，还减轻了日常维护成本。在下部，本专利技术把空气压缩机的发热部设计在一个气水仓内，最大程度上减少了能量的流失，而且除了空气压缩机和发电机组，其余的只是些密封仓和管道，成本很低。完全实现了风力发电成本低，发电稳定、持续时间长、易操控、可调节、能量流失小的特点。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例中的风力压缩空气储能发电系统的结构示意图。 图2是本专利技术实施例中的风力压缩空气储能发电系统中的压缩空气发电机组结构示意图。 图3是本专利技术实施例中的风力压缩空气储能发电系统中的储气发电机组结构示意图。 图中标记说明:1、塔筒；2、压缩空气发电机组；3、管道；4、储气发电机组；5、叶轮；6、叶轮轴；7、圆锥齿轮主动轮；8、圆锥齿轮被动轮；9、机组外壳；10、软轴；201、第一气水仓；202、第二气水仓；220、第一水管道；203、第二水管道；204、第三水管道；205、第一阀门;206、第二阀门;207、第三阀门;208、第四阀门；209、第五阀门；210、第六阀门；211、调节阀门；212、水蜗轮机；213、第一气管道；214、第二气管道；401、第三气水仓；402、水仓；403、气仓；404、空气压缩机；405、第七阀门；406、第八阀门；407、第九阀门；408、第十阀门；409、水仓排气加水口 ；410、进气管；411、出气管；412、水蒸气发电机组；413、热量交换器；414、水泵。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本专利技术。实施例 如图1所示的一种风力压缩空气储能发电系统，包括发电机，其中，发电机上设置有叶轮5，叶轮5上连接有设置在机组外壳9中的叶轮轴6，叶轮轴6上连接有圆锥齿轮主动轮7，圆锥齿轮主动轮7啮合有圆锥齿轮被动轮8，圆锥齿轮被动轮8上连接有软轴10 ；软轴10穿过设置在其外侧的塔筒1，软轴10的底部连接有储气发电机组4，储气发电机组4上设置有管道3连接有压缩空气发电机组2。 如图2所示的压缩空气发电机组2包括第一气水仓201和第二气水仓202，第一气水仓201和第二气水仓202之间设置有水蜗轮机212，水蜗轮机212上分别连接有第二水管道203和第三水管道204，第二水管道203上设置有第一阀门205并与第一气水仓201相连接，第二水管道203上连接有分管并设置有第四阀门208与第二气水仓202相连接；第三水管道204上设置有第二阀门206并与第二气水仓202相连接，第三水管道204上设置有分管并设置有第五阀门209与第一气水仓201相连接；第一气水仓201和第二气水仓202顶部分别设置有第一气管道213和第二气管道214，第一气管道213和第二气管道214另一端连接有调节阀门211 ；;第一气水仓201和第二气水仓202顶部的另一侧上分别设置有第六阀门210和第三阀门207。 如图3所不的储气发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力压缩空气储能发电系统，包括发电机，其特征在于：所述发电机上设置有叶轮，所述叶轮上连接有设置在机组外壳中的叶轮轴，所述叶轮轴上连接有圆锥齿轮主动轮，所述圆锥齿轮主动轮啮合有圆锥齿轮被动轮，所述圆锥齿轮被动轮上连接有软轴；所述软轴穿过设置在其外侧的塔筒，所述软轴的底部连接有储气发电机组，所述储气发电机组上设置有管道连接有压缩空气发电机组。

【技术特征摘要】
1.一种风力压缩空气储能发电系统，包括发电机，其特征在于:所述发电机上设置有叶轮，所述叶轮上连接有设置在机组外壳中的叶轮轴，所述叶轮轴上连接有圆锥齿轮主动轮，所述圆锥齿轮主动轮啮合有圆锥齿轮被动轮，所述圆锥齿轮被动轮上连接有软轴；所述软轴穿过设置在其外侧的塔筒，所述软轴的底部连接有储气发电机组，所述储气发电机组上设置有管道连接有压缩空气发电机组。2.根据权利要求1所述的风力压缩空气储能发电系统，其特征在于:所述压缩空气发电机组包括第一气水仓和第二气水仓，所述第一气水仓和第二气水仓之间设置有水蜗轮机，所述水蜗轮机上分别连接有第二水管道和第三水管道，所述第二水管道上设置有第一阀门并与第一气水仓相连接，所述第二水管道上连接有分管并设置有第四阀门与第二气水仓相连接；所述第三水管道上设置有第二阀门并与第二气水仓相连接，所述第三水管道上设置有分管并设置有第五阀门与第一气水仓相连接；所述第一气水仓...

【专利技术属性】
技术研发人员：包俊鸿，
申请(专利权)人：包俊鸿，
类型：发明
国别省市：山西;14