一種多段儲(chǔ)熱裝置和使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多段儲(chǔ)熱裝置和使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述儲(chǔ)熱裝置包括：至少兩個(gè)儲(chǔ)熱器，相鄰所述儲(chǔ)熱器之間借助輸熱通道串聯(lián)，至少一個(gè)所述儲(chǔ)熱器和熱能的輸出端相連接；在儲(chǔ)熱過(guò)程中，前一級(jí)所述儲(chǔ)熱器儲(chǔ)熱過(guò)程中溢出的熱能借助所述輸熱通道進(jìn)入后一級(jí)所述儲(chǔ)熱器中，為后一級(jí)所述儲(chǔ)熱器預(yù)熱,前一級(jí)儲(chǔ)熱器中釋放的尾氣仍包含一定的熱能，再對(duì)后一級(jí)儲(chǔ)熱器預(yù)熱后，尾氣中的熱能能夠較大限度的交換給儲(chǔ)熱器中的儲(chǔ)熱介質(zhì)，從而較大程度的提高熱能的存儲(chǔ)率，避免熱能浪費(fèi)。
【專利說(shuō)明】
一種多段儲(chǔ)熱裝置和使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱能存儲(chǔ)和輸送技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多段儲(chǔ)熱裝置和一種使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]深熱液化空氣儲(chǔ)能技術(shù)是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報(bào)廢礦井、沉降的海底儲(chǔ)氣罐、山洞、過(guò)期油氣井或新建儲(chǔ)氣井中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式，液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有儲(chǔ)能容量較大、儲(chǔ)能周期長(zhǎng)、占地小不依賴于地理?xiàng)l件等優(yōu)點(diǎn)。儲(chǔ)能時(shí)，電能將空氣壓縮、熱卻并液化，同時(shí)存儲(chǔ)該過(guò)程中釋放的熱能，用于釋能時(shí)加熱空氣;釋能時(shí)，液態(tài)空氣被加壓、氣化，推動(dòng)膨脹發(fā)電機(jī)組發(fā)電，同時(shí)存儲(chǔ)該過(guò)程的熱能，用于儲(chǔ)能時(shí)熱卻空氣。
[0003]現(xiàn)有的深熱液化空氣儲(chǔ)能技術(shù)中，被儲(chǔ)存的熱能常用于氣態(tài)空氣液化過(guò)程中對(duì)氣態(tài)空氣進(jìn)行熱卻降溫，然而氣態(tài)空氣液化所需要消耗的熱能有限，而多余的熱能則被排出，從而造成了熱能的浪費(fèi)。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常使用儲(chǔ)熱裝置來(lái)將熱能收集存儲(chǔ)，再將熱能進(jìn)行定向的輸送，例如為室內(nèi)輸送熱氣等。實(shí)際使用過(guò)程中，一個(gè)儲(chǔ)熱裝置能夠儲(chǔ)存的熱能是有限的，要使用多個(gè)儲(chǔ)熱裝置協(xié)同儲(chǔ)熱，通常在一個(gè)儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱完成以后，再對(duì)下一個(gè)儲(chǔ)熱裝置進(jìn)行儲(chǔ)熱，這種儲(chǔ)熱方法存在以下缺陷:1.前一級(jí)儲(chǔ)熱過(guò)程中將會(huì)有熱能不斷逸出，使得熱能的儲(chǔ)存率較低;2.后一級(jí)的儲(chǔ)熱裝置由于是在后存儲(chǔ)，因此其內(nèi)的熱能存量常常比前一級(jí)儲(chǔ)熱裝置的存量更多，也即是，通過(guò)后一級(jí)儲(chǔ)熱裝置釋放出的熱能溫度更低，這樣就造成了熱能釋放時(shí)，輸出的溫度不同，輸出的熱能品質(zhì)不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的儲(chǔ)熱裝置中熱能的儲(chǔ)存率較低，以及在輸出熱能時(shí)，其輸出的溫度不同，輸出的熱能品質(zhì)不均勻的技術(shù)缺陷。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，包括:
[0006]至少兩個(gè)儲(chǔ)熱器，相鄰所述儲(chǔ)熱器之間借助輸熱通道串聯(lián)，至少一個(gè)所述儲(chǔ)熱器和熱能的輸出端相連接;在儲(chǔ)熱過(guò)程中，前一級(jí)所述儲(chǔ)熱器和后一級(jí)所述儲(chǔ)熱器分別用于儲(chǔ)存不同溫度區(qū)間的熱能。
[0007]上述的多段儲(chǔ)熱裝置中，若干個(gè)相鄰的所述儲(chǔ)熱器為一組，且每組所述儲(chǔ)熱器中在在前的一級(jí)連接所述熱能的輸出端。
[0008]上述的多段儲(chǔ)熱裝置中，位于串聯(lián)第一級(jí)的所述儲(chǔ)熱器連接所述熱能的輸出端。
[0009]上述的多段儲(chǔ)熱裝置中，還包括釋熱通道，所述釋熱通道將所述儲(chǔ)熱器一一串聯(lián)。
[0010]上述的多段儲(chǔ)熱裝置中，所述釋熱通道與所述輸熱通道為同一通道。
[0011]本發(fā)明還提供一種使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，包括能量輸入裝置，用于為儲(chǔ)能系統(tǒng)中輸入能量；
[0012]空氣壓縮裝置，受所述能量輸入裝置驅(qū)動(dòng)將氣態(tài)空氣壓縮成液態(tài)空氣；
[0013]氣化裝置，將所述液態(tài)空氣氣化；
[0014]以及，上述的多段儲(chǔ)熱裝置，將所述空氣壓縮裝置中氣態(tài)空氣液化過(guò)程中產(chǎn)生的熱能存儲(chǔ)。
[0015]上述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置中，所述空氣壓縮裝置包括:第一級(jí)空氣壓縮機(jī)、空氣凈化機(jī)、以及第二級(jí)空氣壓縮機(jī)，所述第一級(jí)空氣壓縮機(jī)為低壓壓縮機(jī)，所述第二級(jí)為高壓壓縮機(jī)，所述空氣凈化裝置將經(jīng)過(guò)低壓壓縮的空氣凈化，并輸入至所述第二級(jí)空氣壓縮機(jī)中進(jìn)一步壓縮為液態(tài)空氣。
[0016]上述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置中，所述氣化裝置通過(guò)所述輸熱通道和所述儲(chǔ)熱器相連接。
[0017]上述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置中，所述氣化裝置為蒸發(fā)器。
[0018]本發(fā)明還提供一種電力存儲(chǔ)輸熱系統(tǒng)，包括上述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，還包括膨脹機(jī)組，所述膨脹機(jī)組為至少一級(jí)，且所述膨脹機(jī)組和發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連接，從而帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
[0019]本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1.本發(fā)明的多段儲(chǔ)熱裝置中，至少兩個(gè)儲(chǔ)熱器，相鄰所述儲(chǔ)熱器之間借助輸熱通道串聯(lián)，至少一個(gè)所述儲(chǔ)熱器和熱能的輸出端相連接;在儲(chǔ)熱過(guò)程中，前一級(jí)所述儲(chǔ)熱器和后一級(jí)所述儲(chǔ)熱器分別用于儲(chǔ)存不同溫度區(qū)間的熱能，這樣在將熱能輸出時(shí)，可以根據(jù)不同儲(chǔ)熱器中儲(chǔ)存熱能的溫度的不同，而將熱能按照需求混合輸出，從而提供更高品質(zhì)的熱會(huì)K。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1中所述的多段儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱過(guò)程的原理示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1中所述的多段儲(chǔ)熱裝置釋熱過(guò)程的原理示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3中所述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置的原理示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例4中所述的電力存儲(chǔ)輸熱系統(tǒng)的原理示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0027]1-儲(chǔ)熱器;2-輸熱通道;3-釋熱通道;4-能量輸入裝置;5-空氣壓縮裝置;6_氣化裝置;7-膨脹機(jī)組。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
[0032]實(shí)施例1
[0033]參考圖1，本實(shí)施例提供一種多段儲(chǔ)熱裝置，包括若干儲(chǔ)熱器I，儲(chǔ)熱器I的數(shù)量不少于2，任一儲(chǔ)熱器I和熱能輸出端相連接，從而接收熱能輸出端輸出的熱能并存儲(chǔ)，并且，相鄰的存儲(chǔ)器I之間借助輸熱通道2進(jìn)行串聯(lián)，這樣在儲(chǔ)熱過(guò)程中，前一級(jí)儲(chǔ)熱器I儲(chǔ)熱過(guò)程中逸出的熱能能夠通過(guò)輸熱通道2進(jìn)入到后一級(jí)的儲(chǔ)熱器I中，從而為后一級(jí)儲(chǔ)熱器I進(jìn)行預(yù)熱。并且，前一級(jí)所述儲(chǔ)熱器I和后一級(jí)所述儲(chǔ)熱器I分別用于儲(chǔ)存不同溫度區(qū)間的熱能，這樣在將熱能輸出時(shí)，可以根據(jù)不同儲(chǔ)熱器中儲(chǔ)存熱能的溫度的不同，而將熱能按照需求混合輸出，從而提供更尚品質(zhì)的熱能。
[0034]例如:第一級(jí)儲(chǔ)熱器I中儲(chǔ)存熱能的溫度為50度，第二級(jí)儲(chǔ)熱器I中儲(chǔ)存熱能的溫度為60°，通過(guò)兩個(gè)儲(chǔ)熱器I輸出不同量的熱能，即可得到任意50-60度之間溫度的熱能，同理，多段儲(chǔ)熱技術(shù)中使用的儲(chǔ)熱器I不僅限于是兩個(gè)，還可以是三個(gè)、四個(gè)等等，在此則不一一贅述。
[0035]上述實(shí)施方式是本實(shí)施例的核心技術(shù)方案，通過(guò)將儲(chǔ)熱器I之間借助輸熱通道2串聯(lián)的設(shè)計(jì)，將前一級(jí)儲(chǔ)熱器I在儲(chǔ)熱過(guò)程中一逸出的余熱導(dǎo)入到后一級(jí)儲(chǔ)熱器I中，為后一級(jí)儲(chǔ)熱器I預(yù)熱。
[0036]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，熱能是借助于空氣、液體或其他介質(zhì)在儲(chǔ)熱器I中進(jìn)行換熱的，以空氣為例，前一級(jí)儲(chǔ)熱器I中釋放的尾氣仍包含一定的熱能，再對(duì)后一級(jí)儲(chǔ)熱器I預(yù)熱后，尾氣中的熱能能夠較大限度的交換給儲(chǔ)熱器I中的儲(chǔ)熱介質(zhì)，從而較大程度的提高熱能的存儲(chǔ)率，避免熱能浪費(fèi)。
[0037]本實(shí)施例中優(yōu)選將為于串聯(lián)第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I和熱能的輸出端相連，其后的多級(jí)儲(chǔ)熱器I也分別和熱能的輸出端通過(guò)輸熱通道2相連，并且在每條輸熱通道2上設(shè)置有可打開(kāi)、關(guān)閉或調(diào)解熱能流速的控制閥。
[0038]上述多段儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)熱過(guò)程為:
[0039]參考圖1.首先打開(kāi)位于第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I和熱能輸出端之間的控制閥，以及第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I和第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I之間的控制閥，熱能首先進(jìn)入到第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I中，在換熱過(guò)程中尾氣通過(guò)控制閥進(jìn)入到第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I中，從而對(duì)第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I進(jìn)行預(yù)熱，保證了熱能的充分利用。在第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I儲(chǔ)熱完畢后，關(guān)閉第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I和熱能輸出端之間的控制閥，以及第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I和第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I之間的控制閥，至此第一級(jí)的儲(chǔ)熱器I儲(chǔ)熱完畢。而后打開(kāi)第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I和熱能輸出端之間的控制閥，熱能由輸熱通道2進(jìn)入到第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I中，并打開(kāi)第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I和第三級(jí)的儲(chǔ)熱器I之間的控制閥，第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I在儲(chǔ)熱過(guò)程中逸出的帶有余熱的尾氣進(jìn)入到第三級(jí)的儲(chǔ)熱器I中，為其預(yù)熱，從而完成了第二級(jí)的儲(chǔ)熱器I的儲(chǔ)熱，以及第三級(jí)的儲(chǔ)熱器I的預(yù)熱過(guò)程。其后的第三級(jí)、第四級(jí)、第五級(jí)等的儲(chǔ)熱過(guò)程與之相同，在此則不一一贅述。
[0040]上述多段儲(chǔ)熱裝置的釋熱過(guò)程為:
[0041 ]依次打開(kāi)每個(gè)儲(chǔ)熱器I之間的控制閥，關(guān)閉每個(gè)儲(chǔ)熱器I和熱能輸出端之間的控制閥，以最后一級(jí)的儲(chǔ)熱器I為起始，以空氣作為熱能的輸出介質(zhì)。向最后一級(jí)的儲(chǔ)熱器I通入常溫空氣，常溫氣體依次通過(guò)每一級(jí)的儲(chǔ)熱器I后輸出，從而使得輸出的氣體處于較小幅度變動(dòng)的溫度區(qū)間內(nèi)，使得輸出的熱能品質(zhì)更高，適用范圍更廣。
[0042]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中優(yōu)選釋能過(guò)程中所使用的釋熱通道3和儲(chǔ)熱通道2為同一通道，從而有助于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和降低成本。但釋熱通道3也可以是和儲(chǔ)熱通道2不為同一通道，而單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。以下則結(jié)合釋熱通道3和儲(chǔ)熱通道2為同一通道的實(shí)施方式，并結(jié)合圖2對(duì)本實(shí)施例的釋熱過(guò)程進(jìn)行解釋說(shuō)明。
[0043]而另一方面，在上述優(yōu)選的多段儲(chǔ)熱裝置中，只有其中一級(jí)儲(chǔ)熱器I是與熱能的輸出端相連通的，這樣就使得該級(jí)儲(chǔ)熱器I始終處于接收熱能的狀態(tài)，因此其儲(chǔ)存的熱能最多。如不經(jīng)過(guò)上述尾氣預(yù)熱過(guò)程，那么儲(chǔ)熱器中存儲(chǔ)的熱能將隨著級(jí)數(shù)的遞增而遞減，這就造成了不同儲(chǔ)熱器I內(nèi)儲(chǔ)熱溫度不同，在需要釋放熱能時(shí)，就會(huì)使得輸出熱能的品質(zhì)不均勻，影響到儲(chǔ)熱器I釋放熱能的適用范圍。例如，利用儲(chǔ)熱器I輸出熱能對(duì)某些材料進(jìn)行保藏時(shí)，熱能輸出不均勻就可能導(dǎo)致材料變質(zhì)或發(fā)生物理狀態(tài)的變化等等，在此則不一一舉例說(shuō)明。
[0044]實(shí)施例2
[0045]本實(shí)施例和實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例中，僅采用若干儲(chǔ)熱器I的其中之一和熱能的輸出端相連接，在儲(chǔ)熱過(guò)程中，依次儲(chǔ)存在各級(jí)儲(chǔ)熱器I中，釋能過(guò)程和實(shí)施例1相同。
[0046]這種儲(chǔ)熱方式相比于實(shí)施例1來(lái)說(shuō)，逸出的尾氣仍然包含較多的熱能，但前一級(jí)儲(chǔ)熱器I中排出的尾氣仍能為后一級(jí)的儲(chǔ)熱器I進(jìn)行預(yù)熱，因此相比于現(xiàn)有技術(shù)中的儲(chǔ)熱裝置來(lái)說(shuō)，仍能在一定程度上提高儲(chǔ)熱率，減少熱能浪費(fèi)。
[0047]實(shí)施例3
[0048]以下結(jié)合圖3詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例提供的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，該使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置包括:能量輸入裝置4，用于為儲(chǔ)能系統(tǒng)中輸入能量；
[0049]空氣壓縮裝置5，受所述能量輸入裝置4驅(qū)動(dòng)將氣態(tài)空氣壓縮成液態(tài)空氣；
[0050]氣化裝置6，將所述液態(tài)空氣氣化；
[0051]以及，實(shí)施例1或2中所述的多段儲(chǔ)熱裝置，將所述空氣壓縮裝置5中氣態(tài)空氣液化過(guò)程中產(chǎn)生的熱能存儲(chǔ)。
[0052]上述實(shí)施方式是本實(shí)施例的核心技術(shù)方案，將實(shí)施例1或2中所述的多段儲(chǔ)熱裝置和液態(tài)空氣儲(chǔ)能裝置相結(jié)合使用，實(shí)際工作過(guò)程是，氣態(tài)空氣首先經(jīng)過(guò)空氣壓縮裝置在特定的環(huán)境條件下壓縮成液態(tài)空氣，在此過(guò)程中收集儲(chǔ)存熱能，經(jīng)過(guò)收集后的熱能存儲(chǔ)在實(shí)施例I或?qū)嵤├?所述的多段儲(chǔ)熱裝置中。
[0053]具體地，空氣壓縮裝置5通過(guò)輸熱通道2和儲(chǔ)熱器I相連接，在圖3中儲(chǔ)熱器I為三個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)熱罐體，但在實(shí)際使用中，其既代表是如圖1，圖2所示的多個(gè)罐體結(jié)合連接的形式，也可以代表三個(gè)或者更多的儲(chǔ)熱罐體依照?qǐng)D1或圖2所示的形式管道的連接。具體地所述空氣壓縮裝置5包括:第一級(jí)空氣壓縮機(jī)、空氣凈化機(jī)、以及第二級(jí)空氣壓縮機(jī)，所述第一級(jí)空氣壓縮機(jī)為低壓壓縮機(jī)，所述第二級(jí)為高壓壓縮機(jī)，所述空氣凈化裝置將經(jīng)過(guò)低壓壓縮的空氣凈化，并輸入至所述第二級(jí)空氣壓縮機(jī)中進(jìn)一步壓縮為液態(tài)空氣。
[0054]實(shí)施例4
[0055]本實(shí)施例提供一種電力存儲(chǔ)輸熱系統(tǒng)，參考3和4，使用實(shí)施例3中所述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，具體地，還包括膨脹機(jī)組7，所述膨脹機(jī)組7為至少一級(jí)，且所述膨脹機(jī)組7和發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連接，從而帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
[0056]參考圖4，氣態(tài)空氣經(jīng)過(guò)液化后釋放了大量的熱能，熱能被儲(chǔ)存于儲(chǔ)熱器I中，也即是將能量輸入裝置4輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了液態(tài)空氣和熱能進(jìn)行儲(chǔ)存，該部分熱能使用實(shí)施例I或2所述的多段儲(chǔ)熱裝置進(jìn)行高效的熱能存儲(chǔ)。當(dāng)需要使用液態(tài)空氣存儲(chǔ)的能量時(shí)，將液態(tài)空氣氣化，經(jīng)過(guò)氣化裝置6氣化后的液態(tài)空氣進(jìn)入到膨脹機(jī)組7中，由于體積的變化，氣化后的液態(tài)空氣能夠驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)組7做功，進(jìn)而使得膨脹機(jī)組7能夠帶動(dòng)與其連接的發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，將液態(tài)空氣存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)化為電能。同時(shí)液態(tài)空氣在氣化過(guò)程中將釋放大量的冷能，將冷能進(jìn)行收集后，可以用于為氣態(tài)空氣液化提供低溫環(huán)境。
[0057]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，包括: 至少兩個(gè)儲(chǔ)熱器(I)，相鄰所述儲(chǔ)熱器(I)之間借助輸熱通道(2)串聯(lián)，至少一個(gè)所述儲(chǔ)熱器(I)和熱能的輸出端相連接;在儲(chǔ)熱過(guò)程中，前一級(jí)所述儲(chǔ)熱器(I)和后一級(jí)所述儲(chǔ)熱器(I)分別用于儲(chǔ)存不同溫度區(qū)間的熱能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 若干個(gè)相鄰的所述儲(chǔ)熱器(I)為一組，且每組所述儲(chǔ)熱器(I)中在在前的一級(jí)連接所述熱能的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 位于串聯(lián)第一級(jí)的所述儲(chǔ)熱器(I)連接所述熱能的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 還包括釋熱通道(3 )，所述釋熱通道(3)將所述儲(chǔ)熱器(I) 一一串聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 所述釋熱通道(3)與所述輸熱通道(2)為同一通道。6.—種使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括: 能量輸入裝置(4)，用于為儲(chǔ)能系統(tǒng)中輸入能量； 空氣壓縮裝置(5)，受所述能量輸入裝置(4)驅(qū)動(dòng)將氣態(tài)空氣壓縮成液態(tài)空氣； 氣化裝置(6)，將所述液態(tài)空氣氣化； 以及，權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的多段儲(chǔ)熱裝置，將所述空氣壓縮裝置(5)中氣態(tài)空氣液化過(guò)程中產(chǎn)生的熱能存儲(chǔ)。7.—種根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 所述空氣壓縮裝置(5)包括:第一級(jí)空氣壓縮機(jī)、空氣凈化機(jī)、以及第二級(jí)空氣壓縮機(jī)，所述第一級(jí)空氣壓縮機(jī)為低壓壓縮機(jī)，所述第二級(jí)為高壓壓縮機(jī)，所述空氣凈化裝置將經(jīng)過(guò)低壓壓縮的空氣凈化，并輸入至所述第二級(jí)空氣壓縮機(jī)中進(jìn)一步壓縮為液態(tài)空氣。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 所述氣化裝置(6)通過(guò)所述輸熱通道(2)和所述儲(chǔ)熱器(I)相連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，其特征在于: 所述氣化裝置(6)為蒸發(fā)器。10.—種電力存儲(chǔ)輸熱系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的使用多段儲(chǔ)熱技術(shù)的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多段儲(chǔ)熱裝置，還包括膨脹機(jī)組(7)，所述膨脹機(jī)組(7)為至少一級(jí)，且所述膨脹機(jī)組(7)和發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連接，從而帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
【文檔編號(hào)】F25B1/10GK105910390SQ201610417241
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】金翼, 宋鵬翔, 胡曉, 王樂(lè), 宋潔, 趙波, 徐桂芝, 鄧占鋒, 楊岑玉, 湯廣福, 李志遠(yuǎn), 梁立曉
【申請(qǐng)人】全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司