一种能量回收机组恒压储能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种能量回收机组恒压储能系统，换热器的壳程的一端与导热油储罐相连，换热器的壳程的另一端与蓄热器相连；换热器的管程的一端为分气端，管程的另一端为集气端；压缩机上设置有压缩机进气管路和压缩机出气管路，压缩机出气管路通过第一阀门与换热器的管程的分气端相连；透平膨胀机上设置有透平膨胀机进气管路和透平膨胀机出气管路，透平膨胀机进气管路通过第二阀门与换热器的管程的分气端相连；换热器的管程的集气端通过储气/释气管路与隔膜式恒压储能装置的进出气接口法兰。本实用新型专利技术的系统的压缩空气储存及释放过程保持恒定压力，采用隔膜式恒压变体积储能模式，保证了能量存储及释放过程中的压力稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种能量回收机组恒压储能系统


[0001]本技术属于储能技术
，涉及能量回收机组，具体涉及一种能量回收机组恒压储能系统。

技术介绍

[0002]减碳降碳，节能减排，进行能源结构调整已经成为未来能源行业发展的主趋势。利用太阳能、风能、地热能等可再生能源替代化石燃料，也成为破解未来能源问题、实现双碳目标的关键手段。
[0003]但是太阳能、风能等新能源具有很大的随机性、间歇性，同时目前电网系统的调节能力较差，因此间歇性的新能源大规模接入，将会对电网产生较大的冲击，影响电网的稳定性，进而会引发一系列的问题。储能技术因其具有削峰填谷、吸纳不稳定新能源电力、维持电网稳定等特点，为可再生能源大规模推广提供有效途径，已经成为解决上述问题，及实现双碳目标的关键技术，得到了越来越快的发展。
[0004]储能技术较多，包括机械储能(抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能)、化学储能(锂离子电池、铅酸电池)等，但是用于大规模储能的目前主要为抽水蓄能及压缩空气储能。压缩空气储能由于储能介质来源充分，投资可行性高，地域限制性低等特点在大规模储能领域发展迅速。
[0005]现有压缩空气储能技术普遍存在如下的一些问题：
[0006]第一，压力波动大：目前的压缩空气储能装置多为定容积变压力装置，在储能的时候，压力会随着储存气量的增加而逐渐增加，而在释放能量的时候，压力又会随着气量的减少而逐渐减小，无法保证恒定的储气压力，进一步会影响到后续的释能发电过程；
[0007]第二，能量损耗高：压缩空气储存过程中，随着气体压力的增高，会产生大量的压缩热，同时在压缩空气释放做功的过程中，又需要通过燃机燃烧等过程补充热量和压力，储存和释放过程中均有大量的能量损耗；
[0008]第三，系统稳定性差：由于现有储能系统压力不恒定的原因，在压缩空气储存过程中，会由于储存气量的增加压力的不断升高，导致能量回收机组的功耗提高；而在释能的过程中，管道中气体的流速及流量也会随着压力的降低而逐渐减小，影响系统稳定运行。
[0009]第四，系统复杂：现有系统有采用绝热压缩的方法，但是其热量储存释放系统及压缩空气储存释放系统配置复杂，系统造价高。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种能量回收机组恒压储能系统，以解决现有技术中储能系统的压力波动大的技术问题。
[0011]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现：
[0012]一种能量回收机组恒压储能系统，包括电动/发电机，电动/发电机通过压缩机和透平膨胀机提供动力；还包括换热器，所述的换热器的壳程的一端与导热油储罐相连，换热
器的壳程的另一端与蓄热器相连；所述的换热器的管程的一端为分气端，管程的另一端为集气端；
[0013]所述的压缩机上设置有压缩机进气管路和压缩机出气管路，压缩机出气管路通过第一阀门与换热器的管程的分气端相连；
[0014]所述的透平膨胀机上设置有透平膨胀机进气管路和透平膨胀机出气管路，透平膨胀机进气管路通过第二阀门与换热器的管程的分气端相连；
[0015]所述的换热器的管程的集气端通过储气/释气管路与隔膜式恒压储能装置的进出气接口法兰；
[0016]所述的隔膜式恒压储能装置包括储能罐体，所述的储能罐体靠近底部的内壁上密封卡装有隔膜气袋开放的底部，隔膜气袋的顶部封闭，隔膜气袋与储能罐体的底部形成一个封闭的腔体；所述的储能罐体靠近底部的侧壁上设置有进出气接口法兰，进出气接口法兰与隔膜气袋相连通；
[0017]所述的隔膜气袋上部的储能罐体内设置有浮板，浮板上设置有配重块，隔膜气袋在膨胀和收缩的过程中能够使得浮板在储能罐体内上下移动；
[0018]所述的储能罐体内的侧壁上位于隔膜气袋开放的底部上方的位置设置有用于限制浮板下限行程位置的限位凸环；
[0019]所述的储能罐体的顶部设置有可拆卸的封头，所述的封头上设置有上部通气接口法兰。
[0020]本技术还具有如下技术特征：
[0021]所述的电动/发电机的电能输入端与光伏供电线路和风力供电线路相连，所述的电动/发电机的电能输出端与电网线路相连。
[0022]所述的压缩机与电动/发电机的一端之间通过第一离合器或变速离合器相连，电动/发电机的另一端与透平膨胀机之间通过第二离合器或变速离合器相连。
[0023]所述的压缩机为一个或两个及以上串联，所述的透平膨胀机为一个或两个及以上串联。
[0024]所述的隔膜式恒压储能装置为一个或两个及以上并联，每个隔膜式恒压储能装置均带有一个第三阀门独立控制，实现梯级储能。
[0025]所述的储能罐体靠近底部的内壁上沿着周向开设有一圈卡槽，卡槽内卡装有卡环，通过卡槽和卡环的配合将隔膜气袋开放的底部密封卡装在卡槽内。
[0026]所述的浮板的侧壁上设置有与储能罐体密封接触的密封圈。
[0027]所述的储能罐体和封头外还设置有保温层。
[0028]所述的封头上还设置有传感器接管，传感器接管内安装有位置传感器。
[0029]所述的封头上还设置有封头吊耳。
[0030]所述的浮板的顶面上开设有用于放置配重块的配重块安装定位凹腔。
[0031]所述的浮板的顶面上还设置有浮板吊耳。
[0032]本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0033](Ⅰ)本技术的系统的压缩空气储存及释放过程保持恒定压力，采用隔膜式恒压变体积储能模式，保证了能量存储及释放过程中的压力稳定。
[0034](Ⅱ)本技术的系统能够减少储能过程中的气体损失，采用气袋及浮板密封，
保证了储能过程中气体的密闭性，减少压缩空气的损失。
[0035](Ⅲ)本技术的系统能够起到稳定系统和提高效率的作用，整个储能及释能过程中，气体压力和流量保持恒定，同时能够最大限度的恒定释放所储的能量，整体系统运行效率较高。
[0036](Ⅳ)本技术的系统通过系统管路设计，使得压缩空气储存、释放及换热过程管路合并，采用同一套换热设备，简化系统结构。
附图说明
[0037]图1为能量回收机组恒压储能系统的整体示意图。
[0038]图2为隔膜式恒压储能装置的全剖结构示意图。
[0039]图3为隔膜式恒压储能装置的半剖结构示意图。
[0040]图4为图3中A处的局部放大结构示意图。
[0041]图5为图3中B处的局部放大结构示意图。
[0042]图6为浮板的结构示意图。
[0043]图7为配重块的结构示意图。
[0044]图中各个标号的含义为：1
‑
电动/发电机，2
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压缩机，3
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透平膨胀机，4
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换热器，5
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导热油储罐，6
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蓄热器，7
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压缩机进气管路，8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量回收机组恒压储能系统，包括电动/发电机(1)，电动/发电机(1)通过压缩机(2)和透平膨胀机(3)提供动力；其特征在于，还包括换热器(4)，所述的换热器(4)的壳程的一端与导热油储罐(5)相连，换热器(4)的壳程的另一端与蓄热器(6)相连；所述的换热器(4)的管程的一端为分气端(401)，管程的另一端为集气端(402)；所述的压缩机(2)上设置有压缩机进气管路(7)和压缩机出气管路(8)，压缩机出气管路(8)通过第一阀门(9)与换热器(4)的管程的分气端(401)相连；所述的透平膨胀机(3)上设置有透平膨胀机进气管路(10)和透平膨胀机出气管路(11)，透平膨胀机进气管路(10)通过第二阀门(12)与换热器(4)的管程的分气端(401)相连；所述的换热器(4)的管程的集气端(402)通过储气/释气管路(13)与隔膜式恒压储能装置(14)的进出气接口法兰(1403)；所述的隔膜式恒压储能装置(14)包括储能罐体(1401)，所述的储能罐体(1401)靠近底部的内壁上密封卡装有隔膜气袋(1402)开放的底部，隔膜气袋(1402)的顶部封闭，隔膜气袋(1402)与储能罐体(1401)的底部形成一个封闭的腔体；所述的储能罐体(1401)靠近底部的侧壁上设置有进出气接口法兰(1403)，进出气接口法兰(1403)与隔膜气袋(1402)相连通；所述的隔膜气袋(1402)上部的储能罐体(1401)内设置有浮板(1404)，浮板(1404)上设置有配重块(1405)，隔膜气袋(1402)在膨胀和收缩的过程中能够使得浮板(1404)在储能罐体(1401)内上下移动；所述的储能罐体(1401)内的侧壁上位于隔膜气袋(1402)开放的底部上方的位置设置有用于限制浮板(1404)下限行程位置的限位凸环(1406)；所述的储能罐体(1401)的顶部设置有可拆卸的封头(1407)，所述的封头(1407)上设置有上部通气接口法兰(1408)。2.如权利要求1所述的能量回收机组恒压储能系统，其特征在于，所述的电动/发电机(1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹龙，崔诗佳，张涛，施欢，
申请(专利权)人：西安联创分布式可再生能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：