一种储气系统及压缩空气储能系统技术方案

本发明专利技术提供一种储气系统及压缩空气储能系统，属于压缩空气储能系统技术领域，其中储气系统包括储气装置和气液分离单元，储气装置具有进口；气液分离单元与所述储气装置的进口连接，所述气液分离单元的进气口连接有第一降温单元，所述气液分离单元的出气口连接有升温单元，所述气液分离单元通过所述升温单元与储气装置的进口连接；待储存的压缩气体依次经过第一降温单元、气液分离单元和升温单元后进入储气装置。本发明专利技术从根本上解决储气装置中析水现象的出现，并避免因此而产生的内腐蚀问题，提高了储气装置的寿命，无需对储气装置进行内防腐工艺，降低甚至不考虑储气装置在设计阶段所增加的腐蚀裕量，在大容量储能级别系统中降低系统投入成本。低系统投入成本。低系统投入成本。

【技术实现步骤摘要】
一种储气系统及压缩空气储能系统


[0001]本专利技术涉及压缩空气储能系统
，具体涉及一种储气系统及压缩空气储能系统。

技术介绍

[0002]压缩空气储能是能够应用于大规模物理储能的新技术，先进压缩空气储能技术更是摆脱传统压缩空气储能方式的弊端，使其不受地理条件储气的限制，并回收压缩热而提高系统运行效率。作为先进压缩空气储能技术的核心储能单元，储气装置发挥着重要作用。
[0003]然而，在压缩空气储能系统运行的过程中，由于储气装置中存在析水现象，因而，储气装置中因液态水析出带来的腐蚀问题是一个比较棘手的技术问题，常规处理方法是对储气装置内表面进行防腐涂层，带来的次生问题有两个：一是防腐涂料较难实现长生命周期的保护，对储气系统的设计寿命起到很大的制约；二是随着储气装置储气与释气过程，储气装置内部出现压力与温度的周期性变化，因而，装置内壁会承受交变应力与热胀冷缩作用等，从而诱发内防腐涂料脱离，导致防腐失败，甚至脱落的防腐材料会堵塞下游设备。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的储气装置内部防腐的缺陷，从而提供一种储气系统及压缩空气储能系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种储气系统，包括：
[0006]储气装置，具有进口；
[0007]气液分离单元，与所述储气装置的进口连接，所述气液分离单元的进气口连接有第一降温单元，所述气液分离单元的出气口连接有升温单元，所述气液分离单元通过所述升温单元与所述储气装置的进口连接；
[0008]待储存的压缩气体依次经过所述第一降温单元、气液分离单元和升温单元后进入所述储气装置。
[0009]可选地，所述第一降温单元、升温单元为一体式结构。
[0010]可选地，还包括第二降温单元，所述第二降温单元的冷媒通道与所述气液分离单元的出液口连接，所述第二降温单元的热媒通道与待储存的压缩气体连通。
[0011]可选地，所述第一降温单元、升温单元和第二降温单元为一体式换热结构。
[0012]可选地，所述一体式换热结构为蓄冷蓄热换热器。
[0013]可选地，所述气液分离单元为气液分离单元或低露点干燥机。
[0014]本专利技术提供一种压缩空气储能系统，包括：压缩系统、膨胀系统和上述任一项所述的储气系统，所述压缩系统与所述储气系统的进口连通，所述膨胀系统与所述储气系统的出口连通。
[0015]可选地，所述压缩系统包括：压缩机，所述压缩机的出口与所述储气系统的进口连通；
[0016]所述膨胀系统包括：膨胀机，所述膨胀机的进口与所述储气系统的出口连通。
[0017]可选地，还包括：蓄热器，所述蓄热器设置在所述压缩机和所述膨胀机之间，所述压缩机的出口气体通过所述蓄热器进行热交换，所述膨胀机的进口气体通过所述蓄热器进行热交换。
[0018]可选地，所述压缩机具有多组，多组所述压缩机之间相互串联或并联；所述膨胀机具有多组，多组所述膨胀机之间相互串联或并联。
[0019]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0020]1.本专利技术提供的储气系统，包括储气装置和气液分离单元，气液分离单元的进气口连接有第一降温单元，气液分离单元的出气口连接有升温单元，升温单元与储气装置连接，待储存的压缩气体依次经过第一降温单元、气液分离单元和升温单元后进入储气装置进行储存，当饱和空气经过第一降温单元后温度降低，此时饱和空气中的水分将会析出，随后将夹带液体水的饱和空气通过气液分离单元，对液体水进行较大程度的分离，分离后的空气将是该较低温度下的饱和空气，然后将该较低温度下的饱和空气通过升温单元，使其温度回归到常温状态并储存于储气装置中，由于温度的升高，此时的饱和空气将变为常温下的不饱和空气，使得储气装置内空气具有一定的不饱和度，并具备一定的吸水能力，从根本上解决储气装置中析水现象的出现，并避免因此而产生的内腐蚀问题。对进入储气装置的压缩气体进行处理，避免了储气装置中被腐蚀的问题，提高了储气装置的寿命，无需对储气装置进行内防腐工艺，降低甚至不考虑储气装置在设计阶段所增加的腐蚀裕量，在大容量储能级别系统中降低系统投入成本。
[0021]并且从气液分离单元送出的低温气体经过升温单元后再送入储气装置中，不仅可以将其变为不饱和空气，具有吸水能力，也可以保证了进入储气装置中的气体温度，提高了后续做功时的效率。
[0022]2.本专利技术提供的储气系统中，第一降温单元和升温单元为一体式结构，不仅减小设备占用空间，减少设备数量，降低成本，并且将第一降温单元和升温单元进行热量互换，无需利用额外的降温和升温设备。
[0023]3.本专利技术提供的储气系统中，热交换单元还包括第二降温单元，第二降温单元的冷媒通道与气液分离单元的出液口连接，第二降温单元的热媒通道与待储存的压缩气体连通，第二降温单元用于对气液分离单元中分离出的低温液体进行冷量回收，用于对待储存的压缩气体的降温，将冷量进行利用，避免造成浪费。
[0024]4.本专利技术提供的储气系统中，第一降温单元、升温单元和第二降温单元为一体式换热结构，将三个单元设置为一体式结构，不仅可以进行热量的互换，也减小设备数量及占用空间，减少成本。
[0025]5.本专利技术提供的储气系统中，热交换单元为蓄冷蓄热换热器，通过蓄冷蓄热换热器实现了第一降温单元、升温单元和第二降温单元的集成，减少设备数量，互相之间进行蓄热、蓄冷和换热，提高效率。
[0026]6.本专利技术提供的储气系统中，气液分离单元为气液分离单元或低露点干燥机，进行气液分离的操作。
[0027]7.本专利技术提供的压缩空气储能系统，包括压缩系统、膨胀系统及储气系统，进行压缩时，在储能阶段，将空气压缩后在储气系统中进行储存，在释能阶段，储气系统中的压缩
气体送入膨胀系统中发电实现能量转换，实现了对压缩空气的储能，效率高，成本低。
[0028]8.本专利技术提供的压缩空气储能系统中，压缩系统包括压缩机，通过压缩机进行压缩和输送气体，膨胀系统包括膨胀机，膨胀机利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功，可以带动发电机实现发电。
[0029]9.本专利技术提供的压缩空气储能系统中，好包括蓄热器，在储能阶段，蓄热器蓄积压缩系统产生的压缩热，在释能阶段，蓄热器释放蓄积的热量，增加膨胀机的输出功率，提高系统的储能效率。
[0030]10.本专利技术提供的压缩空气储能系统中，多组压缩机之间相互串联或并联，进一步提高了压缩机的压缩能力，多组膨胀机之间相互串联或并联，进一步提高了膨胀机的做功能力，提高了压缩空气储能系统的效率。
附图说明
[0031]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。
[0032]图1为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储气系统，其特征在于，包括：储气装置(1)，具有进口；气液分离单元(2)，与所述储气装置(1)的进口连接，所述气液分离单元(2)的进气口连接有第一降温单元(3)，所述气液分离单元(2)的出气口连接有升温单元(4)，所述气液分离单元(2)通过所述升温单元(4)与所述储气装置(1)的进口连接；待储存的压缩气体依次经过所述第一降温单元(3)、气液分离单元(2)和升温单元(4)后进入所述储气装置(1)。2.根据权利要求1所述的储气系统，其特征在于，所述第一降温单元(3)、升温单元(4)为一体式结构。3.根据权利要求1所述的储气系统，其特征在于，还包括第二降温单元(5)，所述第二降温单元(5)的冷媒通道与所述气液分离单元(2)的出液口连接，所述第二降温单元(5)的热媒通道与待储存的压缩气体连通。4.根据权利要求3所述的储气系统，其特征在于，所述第一降温单元(3)、升温单元(4)和第二降温单元(5)为一体式换热结构。5.根据权利要求4所述的储气系统，其特征在于，所述一体式换热结构为蓄冷蓄热换热器。6.根据权利要求1所述的储气系统，其特征在于，所述气液分...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯虎灿，左志涛，张雪辉，梁奇，郭文宾，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：