压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统技术方案

本发明专利技术提供一种压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，包括储能系统和冷却系统：储能系统包括空气压缩冷却模块、储气装置、第一储热装置、第二储热装置、空气加热模块和发电模块；冷却系统包括发生器模块、回热器模块、吸收器模块、冷凝装置和蒸发装置；空气压缩冷却模块、储气装置、空气加热模块和发电模块依次连接；第一储热装置、空气压缩冷却模块、第二储热装置和空气加热模块依次连接；第二储热装置、发生器模块、冷凝装置、蒸发装置和吸收器模块依次连接；第二储热装置、发生器模块、回热器模块、吸收器模块、空气加热模块和发电模块依次连接。解决了现有技术中绝热压缩空气储能系统能量利用率低的缺陷，提升了系统能量利用率。量利用率。量利用率。

【技术实现步骤摘要】
压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统


[0001]本专利技术涉及压缩空气储能
，尤其涉及一种压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统。

技术介绍

[0002]绝热压缩空气储能技术为一种新兴的储能技术，其原理主要是利用低谷期的电能活不能消纳的风电、光电等清洁能源驱动电动机使空气经过压缩机后压缩为高压的空气储存在储气罐中。
[0003]现有技术中，绝热压缩空气储能系统在压缩机之间增加了级间换热器，将压缩过程产生的压缩热储存起来用于膨胀放气过程对空气的加热；在用电高峰期时，高压的空气从储气罐内出来经过级间换热器，把低温空气加热后再驱动膨胀机做功并带动发电机发电。绝热压缩空气储能技术由于添加了级间换热器用来吸收压缩热，使得在膨胀过程中减少了天然气的燃烧，减少了二次碳排放。但系统存在着如下缺陷：
[0004]压缩过程中，被蓄热介质吸收并被储存起来的大量的压缩热在用于膨胀放电过程中对空气的加热时，所储存的大量压缩热是不能够被膨胀的空气全部吸收利用的；储存的压缩热会在高温储热罐中留有剩余，该部分剩余的压缩热需要通过外部冷却才能保证下次循环中的冷却效果；
[0005]压缩过程中，吸收的热量会使高温导热介质的温度在400K以上，这部分热量在压缩空气储能系统中只是被用来加热空气用来膨胀发电所用，系统无法将该部分热能进行回收利用；
[0006]膨胀放电过程中，高压级膨胀机中做完功的空气往往温度较低，但系统直接将低温空气通入下一级换热器再次进行加热，不仅会导致系统耗能增加，还会导致该部分气体冷量的浪费。
[0007]即，现有技术中的绝热压缩空气储能系统在工作过程中能量利用率低。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，用以解决现有技术中绝热压缩空气储能系统能量利用率低的技术缺陷，提升系统能量利用率。
[0009]本专利技术提供一种压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，包括储能系统和冷却系统：
[0010]所述储能系统包括空气压缩冷却模块、储气装置、第一储热装置、第二储热装置、空气加热模块和发电模块；
[0011]所述冷却系统包括发生器模块、回热器模块、吸收器模块、冷凝装置和蒸发装置；
[0012]所述空气压缩冷却模块、所述储气装置、所述空气加热模块和所述发电模块依次连接；所述第一储热装置、所述空气压缩冷却模块、所述第二储热装置和所述空气加热模块依次连接；所述第二储热装置、所述发生器模块、所述冷凝装置、所述蒸发装置和所述吸收
器模块依次连接；所述第二储热装置、所述发生器模块、所述回热器模块、所述吸收器模块、所述空气加热模块和所述发电模块依次连接。
[0013]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述发生器模块包括至少一个发生器，当包括多个所述发生器时，所有所述发生器依次连接；
[0014]所述回热器模块包括与所述发生器数量一一对应的回热器，所述回热器与所述发生器一一对应连接；
[0015]所述吸收器模块包括至少一个吸收器，当包括多个所述吸收器时，所有的所述吸收器依次连接。
[0016]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述吸收器模块分别与每个所述回热器连接；所述吸收器模块分别与每个所述回热器之间设有增压泵。
[0017]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述空气压缩冷却模块包括至少一级空气压缩冷却单元，每级所述空气压缩冷却单元包括依次连接的空气压缩装置和空气冷却装置；
[0018]当包括多级所述空气压缩冷却单元时，所有所述空气压缩冷却单元依次连接；所述储气装置与最后一级所述空气压缩冷却单元中的所述空气冷却装置连接；所述第一储热装置分别与每级所述空气压缩冷却单元中的所述空气冷却装置连接，所述第二储热装置与每级所述空气压缩冷却单元中的所述空气冷却装置连接。
[0019]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述空气压缩冷却模块还包括用于驱动所述空气压缩装置的电动机。
[0020]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述空气加热模块包括至少一个空气加热装置，当包括多个所述空气加热装置时，所述第二储热装置分别与每个所述空气加热装置连接，所述吸收器模块分别与每个所述空气加热装置连接。
[0021]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述发电模块包括膨胀机和发电装置，所述膨胀机与所述发电装置连接，所述膨胀机与所述空气加热装置数量一一对应，且所述膨胀机与所述空气加热装置一一对应连接。
[0022]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述发电模块与所述吸收器模块之间设有预热装置。
[0023]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述回热器模块与所述吸收器模块之间设有第一节流阀。
[0024]根据本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，所述冷凝装置与所述蒸发装置之间设有第二节流阀。
[0025]本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，通过将储能系统和冷却系统耦合起来，通过空气压缩冷却模块能够将空气压缩冷却后送入储气装置中，并通过第二储热装置和空气加热模块之间的储热介质流动对空气进行加热，加热后的空气经发电模块进行发电，冷却系统能够使膨胀发电后剩余在储热装置中的压缩热用于对吸收式制冷提供热量，解决了压缩热的剩余问题，且无需等到储热装置中的高温导热介质自然冷却，缩短系统运行周期，提高了系统的效率；膨胀发电过程中产生的低温空气被用于
给用户提供冷量，使得系统的冷量得到有效利用，提升了系统的能量利用率。
[0026]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，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。
[0028]图1是本专利技术提供的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统实施例的示意图。
[0029]附图标记：
[0030]1、储气装置；2、第一储热装置；3、第二储热装置；4、冷凝装置；5、蒸发装置；6、电动机；7、第一空气压缩装置；8、第一空气冷却装置；9、第二空气压缩装置；10、第二空气冷却装置；11、第三空气压缩装置；12、第三空气冷却装置；13、第一空气加热装置；14、第二空气加热装置；15、第三空气加热装置；16、第一膨胀机；17、第二膨胀机；18、第三膨胀机；19、发电装置；20、第一发生器；21、第二发生器；22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，其特征在于，包括储能系统和冷却系统：所述储能系统包括空气压缩冷却模块、储气装置、第一储热装置、第二储热装置、空气加热模块和发电模块；所述冷却系统包括发生器模块、回热器模块、吸收器模块、冷凝装置和蒸发装置；所述空气压缩冷却模块、所述储气装置、所述空气加热模块和所述发电模块依次连接；所述第一储热装置、所述空气压缩冷却模块、所述第二储热装置和所述空气加热模块依次连接；所述第二储热装置、所述发生器模块、所述冷凝装置、所述蒸发装置和所述吸收器模块依次连接；所述第二储热装置、所述发生器模块、所述回热器模块、所述吸收器模块、所述空气加热模块和所述发电模块依次连接。2.根据权利要求1所述的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，其特征在于，所述发生器模块包括至少一个发生器，当包括多个所述发生器时，所有的所述发生器依次连接；所述回热器模块包括与所述发生器数量一一对应的回热器，所述回热器与所述发生器一一对应连接；所述吸收器模块包括至少一个吸收器，当包括多个所述吸收器时，所有的所述吸收器依次连接。3.根据权利要求2所述的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，其特征在于，所述吸收器模块分别与每个所述回热器连接；所述吸收器模块与每个所述回热器之间分别设有增压泵。4.根据权利要求1所述的压缩空气储能和压缩吸收式制冷结合的冷电联产系统，其特征在于，所述空气压缩冷却模块包括至少一级空气压缩冷却单元，每级所述空气压缩冷却单元包括依次连接的空气压缩装置和空气冷却装置；当包括多级所述空气压缩冷却单元时，所有所述空气压缩冷却单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宁宁，梅生伟，薛小代，孙长平，雷肖，卢强，王亚洲，尹立坤，蔺新星，郑志美，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：