耦合工业余热的储能系统技术方案

本申请提供了一种耦合工业余热的储能系统。其包括：储能单元，与工业系统的余热通道通过余热利用单元连接，储能单元包括第一回路以及依次设置于第一回路上、且位于余热利用单元之后的压缩机和若干级储能模块，第一回路流经余热利用单元，不同储能模块用于对不同品位的热能进行储能；释能单元，包括第二回路和设置于第二回路上的透平发电机，第二回路流经各储能模块；各通路用于循环工质，工质用于带动热量在各通路中流动。本申请提供的耦合工业余热的储能系统，通过在工业系统的余热通道中设置余热利用单元以及设置多级储能模块，能够对工质中的热量进行较为彻底的存储，从而避免工业余热的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于能源机械，更具体地说，是涉及一种耦合工业余热的储能系统。

技术介绍

1、为实现对工业余热的有效利用，在工业系统中设置有卡诺电池储能系统。现有的卡诺电池储能系统，由于缺乏对不同品位段的热能的利用，导致其储能过程中，只能利用部分品位段的热能，导致其电-电转化效率较低，从而使得较多工业余热被浪费。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种耦合工业余热的储能系统，以解决现有技术中存在的工业余热浪费明显的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是，提供一种耦合工业余热的储能系统，其包括：

3、储能单元，与工业系统的余热通道通过余热利用单元连接，所述储能单元包括第一回路以及依次设置于所述第一回路上、且位于所述余热利用单元之后的压缩机和若干级储能模块，所述第一回路流经所述余热利用单元，不同所述储能模块用于对不同品位的热能进行储能；

4、释能单元，包括第二回路和设置于所述第二回路上的透平发电机，所述第二回路流经各所述储能模块；

5、各回路用于循环工质，所述工质用于带动热量在各所述回路中流动。

6、可选地，所述储能单元还包括可再生能源发电装置，所述可再生能源发电装置与所述压缩机连接以提供电力。

7、可选地，所述可再生能源发电装置包括太阳能发电装置和/或风能发电装置。

8、可选地，同一所述储能模块包括若干子模块；不同所述子模块之间连通有第三通路，在所述第三通路上设置有调节阀。

9、可选地，所述压缩机至少设置有两级，各级所述压缩机在所述第一回路上串联设置，在各级所述压缩机之间连通有第四通路；在所述第三通路上设置有三通阀，所述三通阀的各支路分别连接两个不同所述子模块和所述第四通路。

10、可选地，在所述第四通路与所述子模块之间还连通有第五通路，所述第四通路与所述第五通路的连通点位于所述第三通路与所述第四通路连通点下游。

11、可选地，所述储能模块包括显热储能模块和潜热储能模块，所述子模块设置于所述显热储能模块。

12、可选地，所述显热储能模块设置有多个，不同所述显热储能模块用于对不同品位的热能进行储能，所述潜热储能模块设置于不同品位段的两个所述显热储能模块之间。

13、可选地，所述工业系统的余热通道与所述压缩机的入口处之间连通有第七通路；和/或，在所述压缩机的出口处与所述工业系统之间连通有第八通路。

14、可选地，所述透平发电机至少设置有两级。

15、可选地，在相邻两级所述透平发电机之间、且位于所述第二回路上设置有级间换热器；不同所述级间换热器通过第六回路分别与不同品位段的所述储能模块相连通。

16、可选地，在所述第二回路中、位于最后一级所述透平发电机与所述储能模块之间设置有泵装置。

17、可选地，在所述第二回路中、位于所述储能模块与第一级所述透平发电机之间设置有辅助燃料系统，所述辅助燃料系统用于加热所述第二回路中的工质。

18、本申请实施例提供的耦合工业余热的储能系统，至少具有以下有益效果：

19、使储能单元中的第一回路流经余热利用单元，如此，工质在第一回路中循环时，能够在余热利用单元的换热下升温，并流向压缩机，在压缩机的压缩作用下继续升温升压后将热量存储于各级储能模块中，经储能后的工质降温降压，循环流动至余热利用单元中进行再次换热。如此，通过在工业系统的余热通道中设置余热利用单元以及设置多级储能模块，能够对工质中的热量进行较为彻底的存储，从而避免工业余热的浪费。

20、而释能单元中的第二回路流经各储能模块，通过储能模块的释能使得工质带走热能流向透平发电机，从而实现热能到电能的转化。

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【技术保护点】

1.一种耦合工业余热的储能系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述储能单元还包括可再生能源发电装置，所述可再生能源发电装置与所述压缩机连接以提供电力。

3.如权利要求1所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：同一所述储能模块包括若干子模块；不同所述子模块之间连通有第三通路，在所述第三通路上设置有调节阀。

4.如权利要求3所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述压缩机至少设置有两级，各级所述压缩机在所述第一回路上串联设置，在各级所述压缩机之间连通有第四通路；在所述第三通路上设置有三通阀，所述三通阀的各支路分别连接两个不同所述子模块和所述第四通路。

5.如权利要求4所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：在所述第四通路与所述子模块之间还连通有第五通路，所述第四通路与所述第五通路的连通点位于所述第三通路与所述第四通路连通点下游。

6.如权利要求3至5任一所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述储能模块包括显热储能模块和潜热储能模块，所述子模块设置于所述显热储能模块。

7.如权利要求6所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述显热储能模块设置有多个，不同所述显热储能模块用于对不同品位的热能进行储能，所述潜热储能模块设置于不同品位段的两个所述显热储能模块之间。

8.如权利要求3至5任一所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述工业系统的余热通道与所述压缩机的入口处之间连通有第七通路；和/或，在所述压缩机的出口处与所述工业系统之间连通有第八通路。

9.如权利要求1所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述透平发电机至少设置有两级。

10.如权利要求9所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：在相邻两级所述透平发电机之间、且位于所述第二回路上设置有级间换热器；不同所述级间换热器通过第六回路分别与不同品位段的所述储能模块相连通。

11.如权利要求1、9或10任一所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：在所述第二回路中、位于最后一级所述透平发电机与所述储能模块之间设置有泵装置。

12.如权利要求1、9或10任一所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：在所述第二回路中、位于所述储能模块与第一级所述透平发电机之间设置有辅助燃料系统，所述辅助燃料系统用于加热所述第二回路中的工质。

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【技术特征摘要】

1.一种耦合工业余热的储能系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述储能单元还包括可再生能源发电装置，所述可再生能源发电装置与所述压缩机连接以提供电力。

3.如权利要求1所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：同一所述储能模块包括若干子模块；不同所述子模块之间连通有第三通路，在所述第三通路上设置有调节阀。

4.如权利要求3所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述压缩机至少设置有两级，各级所述压缩机在所述第一回路上串联设置，在各级所述压缩机之间连通有第四通路；在所述第三通路上设置有三通阀，所述三通阀的各支路分别连接两个不同所述子模块和所述第四通路。

5.如权利要求4所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：在所述第四通路与所述子模块之间还连通有第五通路，所述第四通路与所述第五通路的连通点位于所述第三通路与所述第四通路连通点下游。

6.如权利要求3至5任一所述的耦合工业余热的储能系统，其特征在于：所述储能模块包括显热储能模块和潜热储能模块，所述子模块设置于所述显热储能模块。

7.如权利要求6所述的耦合工业余热的储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩东江，隋军，李艺敏，刘锋，冯乐军，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：