本发明专利技术涉及热能动力技术领域，具体提供了一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，包括超高温主压缩机、电动机、超高温再压缩机、熔盐换热器、蒸汽发生器、高温回热器、低温回热器、膨胀机、吸热器、低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、常温水储罐、蒸汽储罐、热水储罐、冷水储罐。系统采用再压缩循环，通过分流降低了超高温压缩机总功耗，提高了系统总体效率，在实现高温熔盐储能的同时产生中温蒸汽，从低品质热源吸热，提高系统效率，实现储能调峰和低品质能量的充分利用。的充分利用。的充分利用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统
[0001]本专利技术涉及热能动力
，尤其涉及一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统。
技术介绍
[0002]所谓蓄能，是根据水、冰及其他物质的蓄能（冷/热）特性，尽量地利用非峰值电力，使制冷/热设备在满负荷条件下运行，将调峰所需能量以显热或潜热的形式、部分或全部蓄存于水、冰或其他物质中。峰值电力出现调峰负荷，则通过换热器、传热工质和动力泵等设备取出这些蓄能物质蓄存的冷（热）量，以满足调峰的需要。
[0003]蓄能包括蓄冷和蓄热，目前蓄能系统按蓄能介质可划分成冰蓄能系统、水蓄能系统以及共晶盐蓄能系统。同等蓄能量的水蓄能系统与其他蓄冷系统相比，不仅系统造价相对较低，还夜间蓄能效率高。以水蓄能系统为例，大多数的水蓄能系统均选用蓄能设备蓄能，在蓄能设备内完成全部蓄能和放能过程。以太阳能光伏、风电为代表的新能源装机容量将迅速增加。然而太阳能光伏、风电呈现显著的间歇性特点，电能输出不稳定，且普遍存在“弃光弃风”现象。导致能源浪费的同时，将对电网运行的安全性和稳定性提出巨大挑战。急需一种能提高新能源消纳能力的技术，以减少“弃光弃风”现象，降低间歇性新能源大量建设后对电网的冲击。
[0004]当前成熟的大规模、长时间调峰技术只有抽水蓄能。但抽水蓄能受制于地理条件限制，且投资成本高、建设周期长，无法满足急速增长的新能源装机容量带来的调峰需求。随着国际国内太阳能热发电技术商业化示范的完成，高温熔盐储热发电的安全性、经济性、稳定性、可靠性得到充分验证。
[0005]超高温热泵是正在积极探索的先进储能方法，通过超高温压缩机产生高温，加热熔盐实现储能。目前提出的超高温热泵系统基本是由压缩机、膨胀机、熔盐换热器构成的简单循环。受限于熔盐的较高凝固点温度，熔盐储热只能吸收280℃以上热量，导致现有热泵系统存在效率偏低，低温热量无法被利用的问题。
[0006]综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
[0007]针对上述的缺陷，本专利技术提出一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，采用再压缩循环，通过分流降低了超高温压缩机总功耗，提高了系统总体效率，在实现高温熔盐储能的同时产生中温蒸汽，从低品质热源吸热，提高系统效率，实现储能调峰和低品质能量的充分利用。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，包括超高温主压缩机、电动机、超高温再压缩机、熔盐换热器、蒸汽发生器、高温回热器、低温回热器、膨胀机、吸热器、低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、常温水储罐、蒸汽储罐、热水储罐、冷水储罐。
[0009]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，系统采用可在高温下稳定运行的气体作为循环工质，为空气、二氧化碳、氦气、氮气、氩气、氙气中的任意一种或多种。
[0010]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，电动机、超高温主压缩机、超高温再压缩机、膨胀机通过联轴器连接。超高温主压缩机出口与超高温再压缩机出口通过管道汇合后与熔盐换热器的气体工质侧入口通过管道连接，熔盐换热器的气体工质侧出口与蒸汽发生器气体工质侧进口通过管道连接，蒸汽发生器气体工质侧出口与高温回热器高压侧进口通过管道连接，高温回热器高压侧出口与低温回热器高压侧进口通过管道连接，低温回热器高压侧出口与膨胀机入口通过管道连接，膨胀机出口与吸热器气体工质侧进口通过管道连接，吸热器气体工质侧出口与低温回热器低压侧进口通过管道连接，低温回热器低压侧出口分为两路，一路与超高温再压缩机进口通过管道连接，另一路与高温回热器低压侧进口通过管道连接，高温回热器低压侧出口与超高温主压缩机入口通过管道连接，构成一个完整的气体侧循环。
[0011]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，低温熔盐储罐出口与熔盐换热器的熔盐工质侧进口通过管道连接，熔盐换热器的熔盐工质侧出口与高温熔盐储罐进口通过管道连接；常温水储罐出口与蒸汽发生器水工质侧进口通过管道连接，蒸汽发生器水工质侧出口与蒸汽储罐进口连接；热水储罐出口与吸热器水工质侧进口通过管道连接，吸热器水工质侧出口与冷水储罐进口通过管道连接。
[0012]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，电动机、超高温主压缩机、超高温再压缩机、膨胀机同轴直连，低功率热备用状态转速均为500转/分，其余工况稳定运行转速均为3000转/分。
[0013]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，超高温主压缩机和超高温再压缩机为多级离心式压缩机，也可采用整体齿轮式压缩机或者多级轴流式压缩机，膨胀机为多级轴流式膨胀机，也可采用径流式膨胀机。
[0014]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，熔盐换热器为印刷电路板式换热器或者管壳式换热器；蒸汽发生器为印刷电路板式换热器或者管壳式换热器。
[0015]吸热器的吸热来源为低品位热源，具体包括但不限于空气、地下水、河水、湖水、地热、工业废热。
[0016]根据本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，运行模式如下：用电低谷时段，电动机从电网取电，带动超高温主压缩机和超高温再压缩机旋转，将二元混合气体工质压缩至高温状态。超高温主压缩机和超高温再压缩机出口流出的高温工质汇合后流入熔盐换热器加热熔盐，将部分热量存储在熔盐介质后，然后流经蒸汽发生器，将热量进一步传递给水工质，产生中温蒸汽，之后气体工质依次流经高温回热器和低温回热器的高压侧后进入膨胀机回收膨胀功并进一步降温后，进入吸热器从低温废热中吸收热量并产生低温冷水，后进入低温回热器低压侧，后分为两路，一路直接进入超高温再压缩机进口，另一路流经高温回热器低压侧后进入超高温主压缩机入口，往复循环制取高温熔盐、中温蒸汽和低温冷水。
[0017]本专利技术的有益技术效果：本专利技术的目的提供一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，采用再压缩循
环，通过分流降低了超高温压缩机总功耗，提高了系统总体效率，在实现高温熔盐储能的同时产生中温蒸汽，从低品质热源吸热，提高系统效率，实现储能调峰和低品质能量的充分利用。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统流程图。
[0019]在图中，1超高温主压缩机、2电动机、3超高温再压缩机、4熔盐换热器、5蒸汽发生器、6高温回热器、7低温回热器、8膨胀机、9吸热器、10低温熔盐储罐、11高温熔盐储罐、12常温水储罐、13蒸汽储罐、14热水储罐、15冷水储罐。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]如图1所示，一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，包括超高温主压缩机1、电动机2、超高温再压缩机3、熔盐换热器4、蒸汽发生器5、高温回热器6、低温回热器7、膨胀机8、吸热器9、低温熔盐储罐10、高温熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，其特征在于，包括超高温主压缩机（1）、电动机（2）、超高温再压缩机（3）、熔盐换热器（4）、蒸汽发生器（5）、高温回热器（6）、低温回热器（7）、膨胀机（8）、吸热器（9）、低温熔盐储罐（10）、高温熔盐储罐（11）、常温水储罐（12）、蒸汽储罐（13）、热水储罐（14）、冷水储罐（15）。2.根据权利要求1所述的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，其特征在于，所述系统采用可在高温下稳定运行的气体作为循环工质，为空气、二氧化碳、氦气、氮气、氩气、氙气中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，其特征在于，所述电动机（2）、超高温主压缩机（1）、超高温再压缩机（3）、膨胀机（8）通过联轴器连接，所述超高温主压缩机（1）出口与所述超高温再压缩机（3）出口通过管道汇合后与所述熔盐换热器（4）的气体工质侧入口通过管道连接，所述熔盐换热器（4）的气体工质侧出口与所述蒸汽发生器（5）气体工质侧进口通过管道连接，所述蒸汽发生器（5）气体工质侧出口与所述高温回热器（6）高压侧进口通过管道连接，所述高温回热器（6）高压侧出口与所述低温回热器（7）高压侧进口通过管道连接，所述低温回热器（7）高压侧出口与所述膨胀机（8）入口通过管道连接，所述膨胀机（8）出口与所述吸热器（9）气体工质侧进口通过管道连接，所述吸热器（9）气体工质侧出口与所述低温回热器（7）低压侧进口通过管道连接，所述低温回热器（7）低压侧出口分为两路，一路与所述超高温再压缩机（3）进口通过管道连接，另一路与所述高温回热器（6）低压侧进口通过管道连接，所述高温回热器（6）低压侧出口与所述超高温主压缩机（1）入口通过管道连接，构成一个完整的气体侧循环。4.根据权利要求3所述的基于再压缩循环的超高温热泵储能系统，其特征在于，所述低温熔盐储罐（10）出口与所述熔盐换热器（4）的熔盐工质侧进口通过管道连接，所述熔盐换热器（4）的熔盐工质侧出口与所述高温熔盐储罐（11）进口通过管道连接；所述常温水储罐（12）出口与所述蒸汽发生器（5）水工质侧进口通过管道连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊峰，金建祥，邓国梁，
申请(专利权)人：浙江态能动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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