一种具有液空储存模块的液态空气系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种具有液空储存模块的液态空气系统及工艺，该系统包括空气压缩单元、空气分离与液化储存单元以及空气生产与外供单元；空气压缩单元将进入系统的原料空气进行提压，并对获得的高温高压空气进行预冷和分流；空气分离与液化储存单元将高温高压气体冷却与精馏，通过分离后获得高纯度的气态和液态产品进行储存；空气生产与外供单元将从空气分离与液化储存单元获得的高纯度气态和液态产品储存及对外输送。本发明专利技术能根据用电峰谷时段灵活调节空气输入量，自调节液空储存模块能自动储存系统高负荷运行期间多产的液空，并在系统低负荷运行时将存储的液空补给至空分精馏塔参与精馏，提高了系统储能侧高效性和供给侧稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有液空储存模块的液态空气系统及工艺


[0001]本专利技术属于液态空气储能
，具体涉及一种能在用电峰谷期间改变运行工况进行自调节的经济性液态空气储能系统及工艺。

技术介绍

[0002]随着人类社会快速发展，电能的需求量日益增长，传统的火力发电、水力发电势必面临着能源枯竭、环境破坏等问题，可再生能源如风能、太阳能和生物质能等的发电量将在未来占据发电容量的绝大部分。可再生能源虽然可以有效解决环境污染，但在利用其发电的过程中仍存在一些问题，例如风能和太阳能是间歇性能源，产生的能量不是持续性的，因此难以保障持续性发电。
[0003]大规模储能技术的提出能够满足可再生能源供电的稳定性需求，有效实现并网，推动电力运输网络建设和提升电力网络的调峰能力。液态空气储能技术是目前可以应用于大规模储能的技术之一，它克服了抽水蓄能的资源依赖性和压缩空气储能的选址限制，相较电池储能，具有存储规模大、寿命周期长、生产成本低的优势。
[0004]液态空气储能系统包括储能过程和释能过程，储能过程是在用电低谷时，利用多余的电能带动空气压缩机压缩空气后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有液空储存模块的液态空气系统，其特征在于，包括空气压缩单元(1)、空气分离与液化储存单元(2)以及空气生产与外供单元(3)；所述空气压缩单元(1)包括依次连接的多级压缩机组(11)、空气冷却器(12)和分流器(13)；所述多级压缩机组(11)能将压缩产生的高温高压气体送入空气冷却器(12)进行预冷后输送至分流器(13)，分流器(13)将提压和预冷后的高温高压空气分为两股进入所述空气分离与液化储存单元(2)；所述空气分离与液化储存单元(2)包括空气换热器(21)、调压阀(22)、膨胀机(23)、空分精馏塔(24)、液氧贮槽(25)、液氮贮槽(26)、氩精馏模块(27)和自调节液空储存模块(28)；所述空分精馏塔(24)包括上塔、下塔和主冷，所述自调节液空储存模块(28)包括液空贮槽(281)和液空泵(282)；所述分流器(13)的出口两个管道分别连接空气换热器(21)的热进口，空气换热器(21)的一个出口依次连接调压阀(22)、膨胀机(23)和空分精馏塔(24)的上塔，空气换热器(21)的另一个出口连接空分精馏塔(24)的下塔；所述下塔分别连接液氧贮槽(25)、液氮贮槽(26)和液空贮槽(281)的进口，液空贮槽(281)的出口依次连接液空泵(282)和下塔；氩精馏模块(27)连接上塔中下部；所述空气生产与外供单元(3)包括气态产品线和液态产品线；所述气态产品线包括：氧压模块(30)、氧气球罐(31)、调压阀组A(32)、氮压模块(33)、氮气球罐(34)和调压阀组B(35)；所述液态产品线包括：液氧泵(36)、液氧水浴式蒸发器(37)、液氮泵(38)和液氮水浴式蒸发器(39)；空分精馏塔(24)通过管道连接氧压模块(30)，氧压模块(30)出口分别连接调压阀组A(32)和氧气球罐(31)；空分精馏塔(24)还通过管道连接氮压模块(33)，氮压模块(33)出口分别连接调压阀组B(35)和氮气球罐(34)；液氧贮槽(25)的出口依次连接液氧泵(36)、液氧水浴式蒸发器(37)和调压阀组A(32)；液氮贮槽(26)的出口依次连接液氮泵(38)、液氮水浴式蒸发器(39)和调压阀组B(35)。2.如权利要求1所述的具有液空储存模块的液态空气系统，其特征在于，所述多级压缩机组(11)是三级压缩二级冷却的离心压缩机且最后一级不设冷却器，经过最后一级压缩后的空气进入空气冷却器(12)进行预冷。3.如权利要求2所述的具有液空储存模块的液态空气系统，其特征在于，所述多级压缩机组(11)能通过实时调节，在75％
‑
105％的工作效率区间内实现变工况运行，通过改变进入系统的原料空气量获得变流量的高温高压空气。4.如权利要求3所述的具有液空储存模块的液态空气系统，其特征在于，所述分流器(13)是带有自动控制阀的气相分离器，能将提压和预冷后的高温高压空气按照预设的分流比，分为两股进入所述空气分离与液化储存单元(2)。5.如权利要求4所述的具有液空储存模块的液态空气系统，其特征在于，所述分流器(13)根据多级压缩机组(11)的运行效率区间预设不同等级的分流比，随压缩空气量的变化实现分流量的动态调节。6.一种权利要求1至5任一权利要求所述的具有液空储存模块的液态空气系统的运行工艺，其特征在于，首先通过空气压缩单元将进入系统的原料空气进行提压，并对获得的高温高压空气进行预冷和分流；其中，多级压缩机组能实时调节工作效率区间，使空气压缩量处于可变范围，能在峰谷电时期动态调节原料空气进量，获得变流量的高压空气；再经空气分离与液化储存单元将空气压缩单元分流的高温高压气体冷却与精馏，通过
分离获得高纯度的气态和液态产品进行储存；其中，自调节液空储存模块能自动储存系统高负荷运行期间多产的液空，并在系统低负荷运行时将存储的液空补给至空分精馏塔参与精馏；最后空气生产与外供单元将从空气分离与液化储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立博，李忠育，张鹏武，邓丹，方磊，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：