液态空气储能发电系统技术方案

本实用新型专利技术的实施例提供了一种液态空气储能发电系统，包括：液态空气储能单元和分子筛吸附塔自动再生单元。液态空气储能单元包括第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔。第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔并联连接。第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔能够相互独立且交替进行脱碳脱水。分子筛吸附塔自动再生单元与液态空气储能单元连接，使得第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔能够利用液态空气储能过程中所产生的热量相互独立且交替进行自动再生过程。由此，该系统能够充分利用液态空气储能过程中的冷热能来完成分子筛吸附塔的吸附和再生，可实现液态空气储能发电系统的辅冷热自供应，改善了系统的自洽性，提高了系统的经济性和能量利用率。统的经济性和能量利用率。统的经济性和能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
液态空气储能发电系统


[0001]本技术涉及液态空气储能
，尤其涉及一种液态空气储能发电系统。

技术介绍

[0002]在液态空气储能系统中，空气在进入冷箱液化之前，需要先利用分子筛纯化系统去除其所含有的水蒸汽、二氧化碳和乙炔等。传统的分子筛纯化系统需要在进气前配置制冷机组以预冷进入分子筛纯化系统的空气，增大分子筛的吸附能力。同时，分子筛再生时也需要额外配置电加热器以加热再生气，尽可能多的带走杂质气体。在吸附和再生过程中，均需要增加额外的设备和能耗，系统的运行效率较低且经济性较差。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本技术提出一种液态空气储能发电系统。
[0004]本技术提供了一种液态空气储能发电系统，包括：液态空气储能单元和分子筛吸附塔自动再生单元。
[0005]其中，所述液态空气储能单元包括第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔。所述第一分子筛吸附塔和所述第二分子筛吸附塔并联连接。所述第一分子筛吸附塔和所述第二分子筛吸附塔能够相互独立且交替进行脱碳脱水。所述分子筛吸附塔自动再生单元与所述液态空气储能单元连接，使得所述第一分子筛吸附塔和所述第二分子筛吸附塔能够利用液态空气储能过程中所产生的热量相互独立且交替进行自动再生过程。
[0006]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元还包括一级空气压缩机组、预冷器和二级空气压缩机组。所述预冷器包括第一换热侧。
[0007]其中，所述一级空气压缩机组的出口与所述预冷器的第一换热侧的入口连接。所述第一换热侧的出口处连接有压缩空气总管。所述第一分子筛吸附塔的入口通过第一压缩空气分支管路与所述压缩空气总管连接。所述第一压缩空气分支管路上设有第一流量控制阀。所述第一分子筛吸附塔的出口与所述二级空气压缩机组的入口连接。
[0008]其中，所述第二分子筛吸附塔的入口通过第二压缩空气分支管路与所述压缩空气总管连接。所述第二压缩空气分支管路上设有第二流量控制阀。所述第二分子筛吸附塔的出口与所述二级空气压缩机组的入口连接。
[0009]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元还包括压缩热存储利用装置、蓄冷器、节流元件、气液分离器和低温储罐。所述压缩热存储利用装置包括第二换热侧。所述蓄冷器包括第三换热侧。
[0010]其中，所述二级空气压缩机组的出口与所述压缩热存储利用装置的第二换热侧的入口连接。所述第二换热侧的出口与所述蓄冷器的第三换热侧的入口连接。所述第三换热侧的出口与所述节流元件的入口连接。所述节流元件的出口与所述气液分离器的入口连接。所述气液分离器的液态空气出口与所述低温储罐的入口连接。
[0011]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述分子筛吸附塔自动再生
单元包括热吹总管。所述蓄冷器还包括第四换热侧。所述压缩热存储利用装置还包括第五换热侧。
[0012]其中，所述气液分离器的气相空气出口与所述蓄冷器的第四换热侧的入口连接。所述第四换热侧的出口与所述压缩热存储利用装置的第五换热侧的入口连接。所述第五换热侧的出口处连接所述热吹总管。所述第一分子筛吸附塔通过第一再生分支管路与所述热吹总管连接。所述第二分子筛吸附塔通过第二再生分支管路与所述热吹总管连接。
[0013]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述热吹总管上设有第三流量控制阀。所述第一再生分支管路上设有第四流量控制阀。所述第二再生分支管路上设有第五流量控制阀。
[0014]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述分子筛吸附塔自动再生单元还包括冷吹总管。所述蓄冷器的第四换热侧的出口处连接所述冷吹总管。所述第一分子筛吸附塔通过所述第一再生分支管路与所述冷吹总管连接。所述第二分子筛吸附塔通过所述第二再生分支管路与所述冷吹总管连接。所述冷吹总管上设有第六流量控制阀。
[0015]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，还包括液态空气释能单元。所述液态空气释能单元包括低温泵、空气透平机组和发电机。所述蓄冷器还包括第六换热侧。所述压缩热存储利用装置还包括第七换热侧。
[0016]其中，所述低温储罐的出口与所述低温泵的入口连接。所述低温泵的出口通过释能管路与所述蓄冷器的第六换热侧的入口连接。所述第六换热侧的出口与所述压缩热存储利用装置的第七换热侧的入口连接。所述第七换热侧的出口与所述空气透平机组的进气口连接。所述空气透平机组与所述发电机连接。
[0017]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述释能管路上安装有第七流量控制阀。
[0018]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气释能单元还包括排气冷量回收装置。所述预冷器还包括第八换热侧。
[0019]其中，所述空气透平机组的排气口与所述排气冷量回收装置，以将排气冷量存储至所述排气冷量回收装置内。所述排气冷量回收装置与所述预冷器的第八换热侧连接，以形成预热器制冷循环回路。所述预冷器制冷循环回路中安装有第八流量控制阀和作为循环动力源的制冷循环泵。
[0020]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气存储单元还包括电动机和空气净化器。所述电动机与所述一级空气压缩机组和所述二级空气压缩机组连接，以驱动所述一级空气压缩机组和所述二级空气压缩机组运行。所述空气净化器的出口与所述一级空气压缩机组的入口连接。
[0021]在本技术提供的液态空气储能发电系统中，所述液态空气储能单元包括第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔。所述第一分子筛吸附塔和所述第二分子筛吸附塔并联连接。所述第一分子筛吸附塔和所述第二分子筛吸附塔能够相互独立且交替进行脱碳脱水。所述分子筛吸附塔自动再生单元与所述液态空气储能单元连接，使得所述第一分子筛吸附塔和所述第二分子筛吸附塔能够利用液态空气储能过程中的多余热量相互独立且交替进行自动再生过程。
[0022]通过这种结构设置，第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔并联连接，且第一分
子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔能够利用液态空气储能过程中所产生的热量进行冷吹和热吹流程。第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔能够连续交替进行吸附和再生。由此，该系统能够充分利用液态空气储能过程中的冷热能来完成分子筛吸附塔的吸附和再生过程，可实现液态空气储能发电系统的辅冷热自供应，改善了系统的自洽性，提高了系统的经济性和能量利用效率。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
[0024]图1是本技术实施例提供的液态空气储能发电系统的系统原理图；
[0025]附图标记：
[0026]1：空气净化器；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态空气储能发电系统，其特征在于，包括：液态空气储能单元和分子筛吸附塔自动再生单元，其中，所述液态空气储能单元包括第一分子筛吸附塔(4)和第二分子筛吸附塔(5)，所述第一分子筛吸附塔(4)和所述第二分子筛吸附塔(5)并联连接，所述第一分子筛吸附塔(4)和所述第二分子筛吸附塔(5)能够相互独立且交替进行脱碳脱水，所述分子筛吸附塔自动再生单元与所述液态空气储能单元连接，使得所述第一分子筛吸附塔(4)和所述第二分子筛吸附塔(5)能够利用液态空气储能过程中所产生的热量相互独立且交替进行自动再生过程。2.根据权利要求1所述的液态空气储能发电系统，其特征在于，所述液态空气储能单元还包括一级空气压缩机组(2)、预冷器(3)和二级空气压缩机组(6)，所述预冷器(3)包括第一换热侧(H1)，其中，所述一级空气压缩机组(2)的出口与所述预冷器(3)的第一换热侧(H1)的入口连接，所述第一换热侧(H1)的出口处连接有压缩空气总管(24)，所述第一分子筛吸附塔(4)的入口通过第一压缩空气分支管路(25)与所述压缩空气总管(24)连接，所述第一压缩空气分支管路(25)上设有第一流量控制阀(20)，所述第一分子筛吸附塔(4)的出口与所述二级空气压缩机组(6)的入口连接，其中，所述第二分子筛吸附塔(5)的入口通过第二压缩空气分支管路(26)与所述压缩空气总管(24)连接，所述第二压缩空气分支管路(26)上设有第二流量控制阀(21)，所述第二分子筛吸附塔(5)的出口与所述二级空气压缩机组(6)的入口连接。3.根据权利要求2所述的液态空气储能发电系统，其特征在于，所述液态空气储能单元还包括压缩热存储利用装置(7)、蓄冷器(8)、节流元件(9)、气液分离器(10)和低温储罐(11)，所述压缩热存储利用装置(7)包括第二换热侧(H2)，所述蓄冷器(8)包括第三换热侧(H3)，其中，所述二级空气压缩机组(6)的出口与所述压缩热存储利用装置(7)的第二换热侧(H2)的入口连接，所述第二换热侧(H2)的出口与所述蓄冷器(8)的第三换热侧(H3)的入口连接，所述第三换热侧(H3)的出口与所述节流元件(9)的入口连接，所述节流元件(9)的出口与所述气液分离器(10)的入口连接，所述气液分离器(10)的液态空气出口与所述低温储罐(11)的入口连接。4.根据权利要求3所述的液态空气储能发电系统，其特征在于，所述分子筛吸附塔自动再生单元包括热吹总管(27)，所述蓄冷器(8)还包括第四换热侧(H4)，所述压缩热存储利用装置(7)还包括第五换热侧(H5)，其中，所述气液分离器(10)的气相空气出口与所述蓄冷器(8)的第四换热侧(H4)的入口连接，所述第四换热侧(H4)的出口与所述压缩热存储利用装置(7)的第五换热侧(H5)的入口连接，所述第五换热侧(H5)的出口处连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：季伟，郭璐娜，陈六彪，崔晨，郭嘉，王俊杰，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：