一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统，其中，液态空气储罐与增压装置相连接，所述增压装置用于提高所述液态空气储罐中的压强，并使得所述液态空气储罐内的压强大于所述空气压缩机组回收的气体压强，这样储液罐压力提高的同时，也提高了空气液化的饱和温度，因此需要的制冷量减少，制冷膨胀机流量降低，系统中空气循环量降低，循环压缩机功耗减少，系统效率提高。

Cryogenic liquid air energy storage system with tank pressurization type

The utility model provides a booster type cryogenic liquid air storage system, which is connected with the air storage tank and liquid pressurization device, the pressurizing device for improving the liquid pressure in the air tank, gas pressure and the pressure of the liquid air storage tank is higher than that of the air compressor recovery. This reservoir pressure increase at the same time, but also improve the saturation temperature of air liquefaction, so the refrigeration quantity needed to reduce the refrigeration expander flow is reduced, air circulation system is reduced, compressor power consumption is reduced, improves the efficiency of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统
本专利技术涉及深冷液化空气的储能
，具体涉及一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统。
技术介绍
深冷液化空气储能技术是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式，液态空气储能系统具有储能容量较大、储能周期长、占地小不依赖于地理条件等优点。储能时，电能将空气压缩、冷却并液化，同时存储该过程中释放的热能，用于释能时加热空气；释能时，液态空气被加压、气化，推动膨胀发电机组发电，同时存储该过程的冷能，用于储能时冷却空气。但现有的深冷液态空气储能系统存在以下缺陷：深冷液态空气储能系统的效率较低，现有技术中液态空气气化过程中使用的热能来自于气态空气压缩成液态空气时释放的热能，由于热能在收集、存储和传递的过程中有着较大的损耗，并且液态空气储罐的储液压力往往较小，导致空气液化的饱和温度较低，循环过程中需要的制冷量较大，造成了压缩机组的功耗持续较高，系统效率较低。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中深冷液化空气储能系统中运行效率较低、成本较高的技术缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统，包括：空气压缩机组，包括若干级空气压缩机，使低温低压空气压缩为高温高压的气态空气；热能回收装置，对空气压缩过程中产生的热能进行收集；液态空气储罐，储存所述高温高压的液态空气；气化装置，使所述高温高压的液态空气气化为高温高压的气态空气，并接收所述热能回收装置中储存的热能；冷能回收装置，对液态空气气化为气态空气过程中产生的冷能进行收集，并将冷能释放至气态空气压缩为液态空气的过程中；膨胀机组，经液态空气气化得到的所述气态空气进入所述膨胀机组中驱动所述膨胀机组做工，所述膨胀机组中输出的气态空气回收输入至所述空气压缩机组；还包括与所述液态空气储罐相连接的增压装置，所述增压装置用于提高所述液态空气储罐中的压强，并使得所述液态空气储罐内的压强大于所述空气压缩机组回收的气体压力。上述的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，所述空气压缩机组连接气液分离器，所述气液分离器的气体出口处设置有节流阀。上述的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，空气压缩机组包括：第一空气压缩装置，受能量输入装置驱动将气态空气进行一级压缩；空气净化装置，对一级压缩的所述气态空气进行净化；第二空气压缩装置，受所述能量输入装置驱动对经过一级压缩的所述气态空气进行二级压缩成液态空气，并收集至所述液态空气储罐中。上述的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，所述所述能量输入装置为电动机，其将电能转化为机械能并带动所述第一空气压缩装置和第二空气压缩装置和液化装置做功。上述的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，所述第一空气压缩装置为低压压缩机；所述第二空气压缩装置和液化装置为高压压缩机。上述的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，所述膨胀机组至少为两级膨胀机组，其中每个膨胀机之间的压力值相同或不同。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，液态空气储罐与增压装置相连接，所述增压装置用于提高所述液态空气储罐中的压强，并使得所述液态空气储罐内的压强大于所述空气压缩机组回收的气体压力，这样储液罐压力提高的同时，也提高了空气液化的饱和温度，因此需要的制冷量减少，制冷膨胀机流量降低，系统中空气循环量降低，循环压缩机功耗减少，系统效率提高。2.本专利技术提供的储罐增压型的深冷液化空气储能系统中，空气压缩机组连接气液分离器，所述气液分离器的气体出口处设置有节流阀，这样在单位空气制冷量不变的情况下，减小节流阀前后压差，使得大大降低节流阀后的气化量，从而达到减少系统中液态空气中的空气循环量，减少循环压缩机功耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例1中的储罐增压型的深冷液化空气储能系统的原理示意图。附图标记说明：1-空气压缩机组；3-热能回收装置；4-液态空气储罐；5-气化装置；6-冷能回收装置；7-膨胀机组；8-增压装置；11-气液分离器。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。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。在本专利技术的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术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本实施例提供一种储罐增压型的深冷液化空气储能系统，以下结合图1对本实施例的储能系统进行详细的说明：其包括：空气压缩机组1，包括若干级空气压缩机，使低温低压空气压缩为高温高压的气态空气；热能回收装置3，对空气压缩过程中产生的热能进行收集；液态空气储罐4，储存所述高温高压的液态空气；气化装置5，使所述高温高压的液态空气气化为高温高压的气态空气，并接收所述热能回收装置3中储存的热能；冷能回收装置6，对液态空气气化为气态空气过程中产生的冷能进行收集，并将冷能释放至气态空气压缩为液态空气的过程中；膨胀机组7，经液态空气气化得到的所述气态空气进入所述膨胀机组7中驱动所述膨胀机组7做工，所述膨胀机组7中输出的气态空气回收输入至所述空气压缩机组1；还包括与所述液态空气储罐4相连接的增压装置8，所述增压装置8用于提高所述液态空气储罐4中的压强，并使得所述液态空气储罐4内的压强大于所述空气压缩机组1回收的气体压力。上述实施方式是本实施例的核心技术方案，液态空气储罐与增压装置相连接，所述增压装置用于提高所述液态空气储罐中的压强，并使得所述液态空气储罐内的压强大于所述空气压缩机组回收的气体压力，这样储液罐压力提高的同时，也提高了空气液化的饱和温度，因此需要的制冷量减少，制冷膨胀机流量降低，系统中空气循环量降低，循环压缩机功耗减少，系统效率提高，有助于降低循环运行成本。进一步的，空气压缩机组连接气液分离器，所述气液分离器的气体出口处设置有节流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统，包括：空气压缩机组(1)，包括若干级空气压缩机，使低温低压空气压缩为高温高压的气态空气；热能回收装置(3)，对空气压缩过程中产生的热能进行收集；液态空气储罐(4)，储存所述高温高压的液态空气；气化装置(5)，使所述高温高压的液态空气气化为高温高压的气态空气，并接收所述热能回收装置(3)中储存的热能；冷能回收装置(6)，对液态空气气化为气态空气过程中产生的冷能进行收集，并将冷能释放至气态空气压缩为液态空气的过程中；膨胀机组(7)，经液态空气气化得到的所述气态空气进入所述膨胀机组(7)中驱动所述膨胀机组(7)做功，所述膨胀机组(7)中输出的气态空气回收输入至所述空气压缩机组(1)；其特征在于：还包括与所述液态空气储罐(4)相连接的增压装置(8)，所述增压装置(8)用于提高所述液态空气储罐(4)中的压强，并使得所述液态空气储罐(4)内的压强大于所述空气压缩机组(1)回收的气体压强。

【技术特征摘要】
1.一种储罐增压型的深冷液态空气储能系统，包括：空气压缩机组(1)，包括若干级空气压缩机，使低温低压空气压缩为高温高压的气态空气；热能回收装置(3)，对空气压缩过程中产生的热能进行收集；液态空气储罐(4)，储存所述高温高压的液态空气；气化装置(5)，使所述高温高压的液态空气气化为高温高压的气态空气，并接收所述热能回收装置(3)中储存的热能；冷能回收装置(6)，对液态空气气化为气态空气过程中产生的冷能进行收集，并将冷能释放至气态空气压缩为液态空气的过程中；膨胀机组(7)，经液态空气气化得到的所述气态空气进入所述膨胀机组(7)中驱动所述膨胀机组(7)做功，所述膨胀机组(7)中输出的气态空气回收输入至所述空气压缩机组(1)；其特征在于：还包括与所述液态空气储罐(4)相连接的增压装置(8)，所述增压装置(8)用于提高所述液态空气储罐(4)中的压强，并使得所述液态空气储罐(4)内的压强大于所述空气压缩机组(1)回收的气体压强。2.根据权利要求1所述的储罐增压型的深冷液态空气储能系统，其特征在于：所述空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂芝，赵波，杨岑玉，王乐，宋洁，金翼，邓占锋，胡晓，汤广福，宋鹏翔，李志远，梁立晓，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11