一种液态空气储能发电系统及其自动运行方法技术方案

技术编号:46314904 阅读:15 留言:0更新日期:2025-09-05 18:48
本发明专利技术公开了一种液态空气储能发电系统,包括液空储罐和依次设置在液空储罐后方的蒸发器、加热器、膨胀透平以及控制器,膨胀透平通过联轴器连接有发电机;所述蒸发器的换热管路上设置有蓄冷罐和变频风机;所述液空储罐与蒸发器之间的管路上设置有变频低温泵,变频低温泵和变频风机的输入端分别连接控制器的输出端;所述发电机的联轴器上设置有用于监测发电机转速的转速变送器,转速变送器的输出端连接控制器的输入端。本发明专利技术选用加热器的出口压力作为主气压力,减少了主气压力波动,并通过合理设置控制阀门以及温度压力流量测点,使此发电系统具备了自动运行的潜力,加快了发电系统反应速度加入前馈控制,实现了发电系统自动运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液态空气储能,更具体涉及一种液态空气储能发电系统及其自动运行方法


技术介绍

1、在“双碳”的大背景下,我国以光伏风电为主的新能源装机容量已超过火电装机容量。因新能源间歇性和不稳定性引起的大规模并网和安全稳定运行压力也会加大,这极大的限制了可再生能源的大规模应用。为实现可再生能源的广泛利用,解决可再生能源的瞬时性及不稳定的问题,以及能源供应和需求不匹配的问题,储能技术发挥着关键作用。大规模储能技术是世界各国科技创新的重要战略,也是实现技术引领的主要方向。

2、在诸多储能技术中,可以规模应用的主要为抽水蓄能、大容量电池储能和压缩空气储能。抽水蓄能依赖特定地形,压缩空气储能需要配合地下盐穴或储气洞穴,适用场景受限。大容量电池储能部署存在成本高、循环寿命短、有安全隐患及环保回收难题。作为压缩空气储能技术路线之一的液态空气储能是一种新型的大规模电网储能技术,具有储能密度大、选址不受地理条件限制、安全性高、寿命长等突出优点,可广泛应用于可再生能源消纳、电网调峰调频、黑启动、分布式能源、综合能源服务等领域。液态空气的密度远大于压缩空气的密度,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液态空气储能发电系统,其特征在于:包括用于在用电低谷期存储液态空气的液空储罐(1)和依次设置在液空储罐(1)后方用于对液态空气进行膨胀的蒸发器(4)、用于对膨胀后的空气进行加热的加热器(20)、利用对高温空气进行做功的膨胀透平(23)以及用于控制系统工作的控制器,膨胀透平(23)通过联轴器连接有用于将机械能转化为电能的发电机(27);所述蒸发器(4)的换热管路上设置有蓄冷罐(5)和用于将相对热的空气送入蒸发器吸收冷量后存入蓄冷罐的变频风机(6);所述液空储罐(1)与蒸发器(4)之间的管路上设置有用于将液态空气加压输送至蒸发器(4)内的变频低温泵(3),变频低温泵和变频风机的输入端...

【技术特征摘要】

1.一种液态空气储能发电系统,其特征在于:包括用于在用电低谷期存储液态空气的液空储罐(1)和依次设置在液空储罐(1)后方用于对液态空气进行膨胀的蒸发器(4)、用于对膨胀后的空气进行加热的加热器(20)、利用对高温空气进行做功的膨胀透平(23)以及用于控制系统工作的控制器,膨胀透平(23)通过联轴器连接有用于将机械能转化为电能的发电机(27);所述蒸发器(4)的换热管路上设置有蓄冷罐(5)和用于将相对热的空气送入蒸发器吸收冷量后存入蓄冷罐的变频风机(6);所述液空储罐(1)与蒸发器(4)之间的管路上设置有用于将液态空气加压输送至蒸发器(4)内的变频低温泵(3),变频低温泵和变频风机的输入端分别连接控制器的输出端;所述发电机(27)的联轴器上设置有用于监测发电机转速的转速变送器(28),转速变送器的输出端连接控制器的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种液态空气储能发电系统,其特征在于:所述液空储罐(1)上设置有用于控制液态空气流出和截断的液空储罐出液控制阀(2),变频低温泵(3)后端的管路上设置有低温泵出口控制阀(7)、蓄冷罐(5)前后两端的管路上分别设置有蓄冷罐进口控制阀(14)和蓄冷罐出口控制阀(13)、设置在膨胀透平(23)前端用于控制工质是否进入膨胀透平的膨胀透平主阀(24)以及设置在膨胀透平主阀(24)前端用于调整系统压力的调节阀(26),液空储罐出液控制阀、低温泵出口控制阀、蓄冷罐进口控制阀、蓄冷罐出口控制阀、膨胀透平主阀和调节阀的输入端分别与控制器的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种液态空气储能发电系统,其特征在于:所述膨胀透平主阀(24)与膨胀透平(23)之间的管路上设置有用于调节进入膨胀透平工质的量的膨胀透平调阀(25),膨胀透平调阀的输入端连接控制器的输出端。

4.根据权利要求1所述的一种液态空气储能发电系统,其特征在于:所述变频低温泵(3)与蒸发器(4)之间的管路上设置有用于监测液态空气压力温度流量信息的低温泵出口压力变送器(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员:米大斌刘敬王振兴张俊牛赵俊东徐莹李博汉魏坤蓬
申请(专利权)人:河北建投储能技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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