【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳储能，尤其涉及一种二氧化碳气液相变储能系统及其二氧化碳汽化系统和方法。
技术介绍
1、二氧化碳压缩储能技术是国家明确发展的重点新型电力储能技术之一，二氧化碳压缩储能技术是光伏、风能等新能源行业发展重要的配套储能装置和技术，随着我国新型电力系统的快速发展，二氧化碳压缩储能项目建设前景广阔，技术发展进步很快。在二氧化碳压缩储能技术中释能阶段需要将储液罐内的液态二氧化碳转换为气态二氧化碳后膨胀做功以将液态二氧化碳中存储的压缩能转换为电能。传统的液态二氧化碳转换为气态二氧化碳的过程中需要机械泵强制输送二氧化碳，而采用机械泵运输时液体二氧化碳工艺管路系统容易形成低压区，低压区易发生汽化现象，管路中存在的汽化区域将影响系统正常生产运行。且由于液态的二氧化碳具有压力高、易汽化等特征，需要配置耐低温、抗气蚀的特种动力输送设备，且动力输送设备的安装要求高、操作控制复杂、检修维护劳动强度高，因此将增加系统的人力、物资成本。
技术实现思路
1、因此，为解决现有技术中将液态二氧化碳汽化的过程中采用机械泵输送导致的运行不稳定、运行成本高等问题，本专利技术实施例提供一种二氧化碳气液相变储能系统及其二氧化碳汽化系统和方法，无需采用机械泵运输即可实现二氧化碳的汽化，并可保证汽化过程的稳定、顺畅，从而保证二氧化碳气液相变储能系统的高效运行。
2、本专利技术的一个实施例提供一种二氧化碳汽化系统，包括：储液容器、第一输送管道、汽化装置和气压平衡组件；所述汽化装置包括汽化器；所述第一输送
3、在一些实施例中，所述气压平衡组件包括压力平衡罐，所述第一平衡端、所述第二平衡端和所述第三平衡端分别与所述压力平衡罐连通。
4、在一些实施例中，所述气压平衡组件还包括逆向集气装置，所述逆向集气装置的输出端连接于所述压力平衡罐；所述逆向集气装置的输入端为所述第三平衡端；所述逆向集气装置用于分离所述第一输送管道中的气态二氧化碳并输出所述气态二氧化碳至所述压力平衡罐。
5、在一些实施例中，所述汽化装置还包括气液分离器，所述气液分离器的进口端连接所述汽化器的工作工质出口，所述气液分离器的出口端为所述汽化装置的气相出口端，所述气液分离器用于将所述汽化器的工作工质出口输出的气态二氧化碳中的液态二氧化碳分离并使分离出的所述液态二氧化碳回流至所述汽化器。
6、在一些实施例中，所述汽化器的工作工质出口位于所述汽化器的顶部，所述气液分离器的进口端直接连接所述汽化器的工作工质出口。
7、在一些实施例中，所述二氧化碳汽化系统还包括：第一液位检测装置，所述第一液位检测装置连接于所述汽化器，用于检测所述汽化器内的液位；第二液位检测装置，所述第二液位检测装置连接于所述储液容器，用于检测所述储液容器内的液位；第一流量自动调节阀，所述第一流量自动调节阀设置在所述第一输送管道上，用于根据所述第一液位检测装置和所述第二液位检测装置的检测结果动作。
8、在一些实施例中，所述二氧化碳汽化系统还包括第一压力检测装置，所述第一压力检测装置用于检测所述压力平衡罐内的压力；第二流量自动调节阀，设置在所述汽化器的换热介质进口管路上，所述第二流量自动调节阀用于根据所述第一压力检测装置检测的检测结果动作。
9、在一些实施例中，所述二氧化碳汽化系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐连接于所述汽化装置的气相出口端，所述缓冲罐用于存储所述气态二氧化碳。
10、本专利技术一个实施例提供一种二氧化碳汽化方法，应用前述任意一项所述的二氧化碳汽化系统，所述二氧化碳汽化方法包括：所述第一输送管道使所述储液容器内的液态二氧化碳重力自流至所述汽化器的所述工作工质进口；所述汽化器对输入的液态二氧化碳进行汽化以产生气态二氧化碳，所述汽化装置的气相出口端输出所述气态二氧化碳；气压平衡组件通过所述第一平衡端，所述第二平衡端和所述第三平衡端分别连通所述储液容器、所述汽化装置和所述第一输送管道并平衡所述储液容器、所述汽化装置和所述第一输送管道之间的压力。
11、在一些实施例中，所述二氧化碳汽化系统还包括第一液位检测装置、第二液位检测装置和第一流量自动调节阀，所述第一液位检测装置连接于所述汽化器，所述第二液位检测装置连接于所述储液容器，所述第一流量自动调节阀设置在所述第一输送管道上，所述二氧化碳汽化方法还包括：所述第一液位检测装置检测所述汽化器内的液位，所述第二液位检测装置检测所述储液容器内的液位；所述储液容器内的液位大于储液液位下限时，所述汽化器内的液位介于汽化器液位下限和汽化器液位上限之间时，所述第一流量自动调节阀打开；或者，所述汽化器内的液位达到所述汽化器液位上限时，所述第一流量自动调节阀关闭；或者，所述汽化器内的液位达到所述汽化器液位下限时，所述第一流量自动调节阀调节所述第一输送管道中二氧化碳的流量；所述储液容器内的液位达到储液容器液位下限时，所述第一流量自动调节阀关闭。
12、本专利技术一个实施例提供一种二氧化碳气液相变储能系统，包括依次闭环连接的释能组件、储气库、储能组件以及前述任意一项实施例所述的二氧化碳汽化系统；所述释能组件连接至所述二氧化碳汽化系统中所述汽化装置的气相出口端，所述储能组件连接至所述储液容器。
13、由上可知，本专利技术上述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：二氧化碳汽化系统中通过在储液容器的底部和汽化器的顶部之间设置额定高度差可使得液态二氧化碳可通过第一输送管道重力自流至汽化器进行汽化，无需设置机械泵输送液态二氧化碳，且气压平衡组件分别连接储液容器、汽化装置的气相出口端、和第一输送管道，可实现压力平衡，保证汽化过程的稳定、流畅运行，进而提高二氧化碳气液相变储能系统的储能效率。
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1.一种二氧化碳汽化系统，其特征在于，包括：储液容器、第一输送管道、汽化装置和气压平衡组件；所述汽化装置包括汽化器；所述第一输送管道连接于储液容器的液相出口和所述汽化器的工作工质进口之间；所述储液容器的底部与所述汽化器的顶部之间具有额定高度差；所述气压平衡组件具有第一平衡端、第二平衡端和第三平衡端；所述第一平衡端连接于所述储液容器的气相接口；所述第二平衡端连接于所述汽化装置的气相出口端，所述第三平衡端连接于所述第一输送管道；
2.如权利要求1所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述气压平衡组件包括压力平衡罐，所述第一平衡端、所述第二平衡端和所述第三平衡端分别与所述压力平衡罐连通。
3.如权利要求2所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述气压平衡组件还包括逆向集气装置，所述逆向集气装置的输出端连接于所述压力平衡罐；所述逆向集气装置的输入端为所述第三平衡端；所述逆向集气装置用于分离所述第一输送管道中的气态二氧化碳并输出所述气态二氧化碳至所述压力平衡罐。
4.如权利要求1所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述汽化装置还包括气液分离器，所述气液分离器
5.如权利要求4所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述汽化器的工作工质出口位于所述汽化器的顶部，所述气液分离器的进口端直接连接所述汽化器的工作工质出口。
6.如权利要求1所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，还包括：
7.如权利要求2所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，还包括第一压力检测装置，所述第一压力检测装置用于检测所述压力平衡罐内的压力；
8.如权利要求1所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，还包括缓冲罐，所述缓冲罐连接于所述汽化装置的气相出口端，所述缓冲罐用于存储所述气态二氧化碳。
9.一种二氧化碳汽化方法，其特征在于，应用如权利要求1～8任意一项所述的二氧化碳汽化系统，所述二氧化碳汽化方法包括：
10.如权利要求9所述的二氧化碳汽化方法，其特征在于，所述二氧化碳汽化系统还包括第一液位检测装置、第二液位检测装置和第一流量自动调节阀，所述第一液位检测装置连接于所述汽化器，所述第二液位检测装置连接于所述储液容器，所述第一流量自动调节阀设置在所述第一输送管道上，所述二氧化碳汽化方法还包括：所述第一液位检测装置检测所述汽化器的液位，所述第二液位检测装置检测所述储液容器内的液位；
11.一种二氧化碳气液相变储能系统，其特征在于，包括：依次闭环连接的释能组件、储气库、储能组件以及如权利要求1～8中任意一项所述的二氧化碳汽化系统；所述释能组件连接至所述二氧化碳汽化系统中所述汽化装置的气相出口端，所述储能组件连接至所述储液容器。
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳汽化系统，其特征在于，包括：储液容器、第一输送管道、汽化装置和气压平衡组件；所述汽化装置包括汽化器；所述第一输送管道连接于储液容器的液相出口和所述汽化器的工作工质进口之间；所述储液容器的底部与所述汽化器的顶部之间具有额定高度差；所述气压平衡组件具有第一平衡端、第二平衡端和第三平衡端；所述第一平衡端连接于所述储液容器的气相接口；所述第二平衡端连接于所述汽化装置的气相出口端，所述第三平衡端连接于所述第一输送管道；
2.如权利要求1所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述气压平衡组件包括压力平衡罐，所述第一平衡端、所述第二平衡端和所述第三平衡端分别与所述压力平衡罐连通。
3.如权利要求2所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述气压平衡组件还包括逆向集气装置，所述逆向集气装置的输出端连接于所述压力平衡罐；所述逆向集气装置的输入端为所述第三平衡端；所述逆向集气装置用于分离所述第一输送管道中的气态二氧化碳并输出所述气态二氧化碳至所述压力平衡罐。
4.如权利要求1所述的二氧化碳汽化系统，其特征在于，所述汽化装置还包括气液分离器，所述气液分离器的进口端连接所述汽化器的工作工质出口，所述气液分离器的出口端为所述汽化装置的气相出口端，所述气液分离器用于将所述汽化器的工作工质出口输出的气态二氧化碳中的液态二氧化碳分离并使分离出的所述液态二氧化碳回流至所述汽化器。
5.如权利要求4所述的二氧化碳汽化系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏涛，张文平，王国磊，
申请(专利权)人：百穰新能源科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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