一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统和方法，该系统由第一汽轮机组、凝汽器、第二汽轮机组、制冷压缩机、复叠制冷系统、冷却装置、储冷装置、空气压缩机、液体空气储罐、加热器、空气膨胀机、储热系统和控制阀门组成，该系统的运行方法包括包括储能模式和释能模式；本发明专利技术利用多余蒸汽驱动复叠制冷系统获得所需冷量，深冷生产成本大幅度降低，有效利用蒸汽潜热，提高了储能效率，同时利用已有冷却装置为复叠制冷系统提供冷却，降低了复叠制冷系统的建设成本，同时提高了燃煤机组设备的利用率。

A peak shaving system and method of liquefied air energy storage based on waste heat refrigeration

【技术实现步骤摘要】
一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统和方法
本专利技术属于储能调峰
，具体涉及一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统和方法，适用于以燃煤机组为典型的各种热发电厂，能够提高燃煤机组的调峰能力和储能系统的经济性。
技术介绍
目前我国风能、太阳能等可再生能源逐年迅猛发展，加之全社会用电量逐年攀升，电网用电峰谷差日益增大，电网对燃煤机组调峰次数及深度的要求均大幅提升。目前提高燃煤机组调峰能力的技术主要有电锅炉蓄热技术、水罐蓄热技术、汽轮机蒸汽流程改造技术、电化学电池储能技术等，电锅炉蓄热技术是将电能转化为热能后用于供暖，调峰能力强，但能量品质大幅度降低、只适用于热电联产机组，水罐蓄热技术和汽轮机蒸汽流程改造技术热经济性较好、投资相对低，但调峰能力有限，也只适用于热电联产机组，电化学电池储能技术响应快、体积小、建设周期短，但寿命短、平均成本很高、安全风险大，是否适合建设大规模储能实施仍需工程示范验证。
技术实现思路
为克服现有燃煤机组调峰技术的不足，本专利技术提出一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统和方法，深冷制取过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：由第一汽轮机组(1)、第一阀门(2)、第二阀门(3)、凝汽器(4)、第二汽轮机组(5)、制冷压缩机(6)、复叠制冷系统(7)、冷却装置(8)、第三阀门(9)、第四阀门(10)、储冷装置(11)、空气压缩机(12)、液体空气储罐(13)、加热器(14)、空气膨胀机(15)、储热系统(16)、第五阀门(17)、第六阀门(18)和第七阀门(19)所组成；/n所述第一汽轮机组(1)包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，中压缸出口通过第一阀门(2)依次与低压缸、凝汽器(4)连接，中压缸出口通过第二阀门(3)与第二汽轮机组(5)蒸汽入口连接；第二汽轮...

【技术特征摘要】
1.一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：由第一汽轮机组(1)、第一阀门(2)、第二阀门(3)、凝汽器(4)、第二汽轮机组(5)、制冷压缩机(6)、复叠制冷系统(7)、冷却装置(8)、第三阀门(9)、第四阀门(10)、储冷装置(11)、空气压缩机(12)、液体空气储罐(13)、加热器(14)、空气膨胀机(15)、储热系统(16)、第五阀门(17)、第六阀门(18)和第七阀门(19)所组成；
所述第一汽轮机组(1)包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，中压缸出口通过第一阀门(2)依次与低压缸、凝汽器(4)连接，中压缸出口通过第二阀门(3)与第二汽轮机组(5)蒸汽入口连接；第二汽轮机组(5)通过连接轴直接带动制冷压缩机(6)转动，制冷压缩机(6)驱动复叠制冷系统(7)，复叠制冷系统(7)通过第七阀门(19)与储冷装置(11)连接；冷却装置(8)通过第三阀门(9)与凝汽器(4)连接、通过第四阀门(10)与复叠制冷系统(7)连接；空气压缩机(12)出口依次与储冷装置(11)降温液化侧入口、储冷装置(11)降温液化侧出口、液体空气储罐(13)、储冷装置(11)冷能回收侧入口、储冷装置(11)冷能回收侧出口、加热器(14)低温侧入口、加热器(14)低温侧出口和空气膨胀机(15)连接；第二汽轮机组(5)出口依次与储热系统(16)高温侧入口、储热系统(16)高温侧出口、第五阀门(17)和凝汽器(4)出口连接，储热系统(16)通过第六阀门(18)与加热器(14)连接；该系统利用多余蒸汽驱动复叠制冷系统获得所需冷量，深冷生产成本大幅度降低，有效利用了蒸汽潜热，提高了储能效率，同时利用已有冷却装置为复叠制冷系统提供冷却，降低了复叠制冷系统的建设成本，同时提高了燃煤机组设备的利用率。


2.根据权利要求1所述的一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：所述第二阀门(3)与第一汽轮机组(1)的中压缸出口连接，或根据发电机组情况优化筛选抽汽位置。


3.根据权利要求1所述的一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：所述复叠制冷系统(7)通过蒸汽驱动的制冷压缩机(6)来带动，调峰期间高负荷运行，非调峰期间基本不运行，获得的冷量保存在储冷装置(11)中，用于高压空气的降温液化。


4.根据权利要求1所述的一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：所述空气压缩机(12)表示一级或多级，当为多级时，空气经过压缩后进入对应的冷却器，冷却后的空气重新进入下一级压缩机提升压力直至末级。


5.根据权利要求1所述的一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：所述空气压缩机(12)由电能或蒸汽驱动。


6.根据权利要求1所述的一种基于弃热制冷的液化空气储能调峰系统，其特征在于：所述加热器(14)和空气膨胀机(15)为一级或者多级，加热器(14...

【专利技术属性】
技术研发人员：居文平，马汀山，张建元，黄嘉驷，常东锋，吕凯，许朋江，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司，西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61