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      一種余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):12106610閱讀:303來(lái)源:國(guó)知局

      本發(fā)明涉及深冷液化空氣的儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。



      背景技術(shù):

      深冷液化空氣儲(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(lài)于地理?xiàng)l件等優(yōu)點(diǎn)。儲(chǔ)能時(shí),電能將空氣壓縮、冷卻并液化,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)程的冷能,用于儲(chǔ)能時(shí)冷卻空氣。

      但現(xiàn)有的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)還存在以下缺陷:深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)容易受到環(huán)境、設(shè)備、以及能量損失等多方面因素的影響導(dǎo)致其循環(huán)儲(chǔ)能效率較低,運(yùn)行成本較高,因此有必要提供一種高效能、低成本的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      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)中深冷液化空氣的儲(chǔ)能系統(tǒng)中存在的循環(huán)儲(chǔ)能效率較低,運(yùn)行成本較高的技術(shù)缺陷。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng),包括:

      空氣壓縮機(jī)組,包括若干級(jí)空氣壓縮機(jī),使低溫低壓空氣壓縮為高溫高壓的氣態(tài)空氣;空氣液化裝置,將所述高溫高壓的氣態(tài)空氣液化為液態(tài)空氣;熱能回收裝置,對(duì)空氣壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱能進(jìn)行收集;液態(tài)空氣儲(chǔ)罐,儲(chǔ)存所述高溫高壓的液態(tài)空氣;氣化裝置,使所述高溫高壓的液態(tài)空氣氣化為高溫高壓的氣態(tài)空氣,并接收所述熱能回收裝置中儲(chǔ)存的熱能;冷能回收裝置,對(duì)液態(tài)空氣氣化為氣態(tài)空氣過(guò)程中產(chǎn)生的冷能進(jìn)行收集,并將冷能釋放至氣態(tài)空氣壓縮為液態(tài)空氣的過(guò)程中;膨脹機(jī)組,經(jīng)液態(tài)空氣氣化得到的所述氣態(tài)空氣進(jìn)入所述膨脹機(jī)組中驅(qū)動(dòng)所述膨脹機(jī)組做工,所述膨脹機(jī)組中輸出的氣態(tài)空氣回收輸入至所述空氣壓縮機(jī)組;

      還包括:余熱溴化鋰制冷機(jī)組,所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組利用所述熱能回收裝置中再熱后導(dǎo)熱油中儲(chǔ)存的低品位熱,以及所述膨脹機(jī)組做功過(guò)程中產(chǎn)生的低品位熱進(jìn)行冷能的制備,制備出的冷能一部分用于所述空氣壓縮機(jī)組中冷卻所述氣態(tài)空氣,另一部分用于冷卻向所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組供熱的導(dǎo)熱油。

      上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,所述空氣壓縮機(jī)組和所述膨脹機(jī)組之間設(shè)置有熱能循環(huán)管路,由所述空氣壓縮機(jī)組流向所述膨脹機(jī)組的循環(huán)管路上設(shè)置有第一換熱器;由所述膨脹機(jī)組流向所述空氣壓縮機(jī)組的循環(huán)管路上設(shè)置有第二換熱器,所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組設(shè)置在所述循環(huán)管路上。

      上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組設(shè)置在所述膨脹機(jī)組流向所述空氣壓縮機(jī)組的循環(huán)管路上。上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,在所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組與所述循環(huán)管路連通的輸入口和輸出口之間還設(shè)置由增壓裝置。

      上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,所述增壓裝置為節(jié)流閥。

      上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組還連通所述空氣壓縮機(jī)組中的管路,以冷卻所述空氣壓縮機(jī)組管路中的氣態(tài)空氣。

      上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,所述能量輸入裝置為電動(dòng)機(jī),其將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并帶動(dòng)所述第一空氣壓縮裝置和第二空氣壓縮裝置和液化裝置做功。

      上述的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,所述膨脹機(jī)組至少為兩級(jí)膨脹機(jī)組,其中每個(gè)膨脹機(jī)之間的壓力值相同或不同。

      本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):

      1、本發(fā)明提供的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,其利用余熱溴化鋰機(jī)組將再熱后導(dǎo)熱油和膨脹機(jī)組7做工過(guò)程中產(chǎn)生的低品位熱進(jìn)行冷能的制備,利用余熱制備出的冷能可以用于空氣壓縮機(jī)組1中冷卻氣態(tài)空氣,或者是用于冷卻余熱溴化鋰機(jī)組中的供熱的導(dǎo)熱油,從而使得余熱能夠被充分利用,有助于提高了本實(shí)施例儲(chǔ)能系統(tǒng)的做功效率。

      附圖說(shuō)明

      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。

      圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理示意圖。

      附圖標(biāo)記說(shuō)明:

      1-空氣壓縮機(jī)組;3-熱能回收裝置;4-液態(tài)空氣儲(chǔ)罐;5-氣化裝置;6-冷能回收裝置;7-膨脹機(jī)組。

      具體實(shí)施方式

      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。

      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。

      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。

      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。

      實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種余熱溴化鋰制冷的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng),以下結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明,其包括:

      空氣壓縮機(jī)組1,包括若干級(jí)空氣壓縮機(jī),使低溫低壓空氣壓縮為高溫高壓的氣態(tài)空氣;

      熱能回收裝置3,對(duì)空氣壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱能進(jìn)行收集;

      液態(tài)空氣儲(chǔ)罐4,儲(chǔ)存所述高溫高壓的液態(tài)空氣;

      氣化裝置5,使所述高溫高壓的液態(tài)空氣氣化為高溫高壓的氣態(tài)空氣,并接收所述熱能回收裝置3中儲(chǔ)存的熱能;

      冷能回收裝置6,對(duì)液態(tài)空氣氣化為氣態(tài)空氣過(guò)程中產(chǎn)生的冷能進(jìn)行收集,并將冷能釋放至氣態(tài)空氣壓縮為液態(tài)空氣的過(guò)程中;

      膨脹機(jī)組7,經(jīng)液態(tài)空氣氣化得到的所述氣態(tài)空氣進(jìn)入所述膨脹機(jī)組7中驅(qū)動(dòng)所述膨脹機(jī)組7做工,所述膨脹機(jī)組7中輸出的氣態(tài)空氣回收輸入至所述空氣壓縮機(jī)組1;

      還包括余熱溴化鋰制冷機(jī)組,所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組利用所述熱能 回收裝置3中再熱后導(dǎo)熱油中儲(chǔ)存的低品位熱,以及所述膨脹機(jī)組7做功過(guò)程中產(chǎn)生的低品位熱進(jìn)行冷能的制備,制備出的冷能一部分用于所述空氣壓縮機(jī)組1中冷卻所述氣態(tài)空氣,另一部分用于冷卻向所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組供熱的導(dǎo)熱油。

      上述實(shí)施方式是本實(shí)施例的核心技術(shù)方案,其利用余熱溴化鋰機(jī)組將再熱后導(dǎo)熱油和膨脹機(jī)組7做工過(guò)程中產(chǎn)生的低品位熱進(jìn)行冷能的制備,利用余熱制備出的冷能可以用于空氣壓縮機(jī)組1中冷卻氣態(tài)空氣,或者是用于冷卻余熱溴化鋰機(jī)組中的供熱的導(dǎo)熱油,從而使得余熱能夠被充分利用,有助于提高了本實(shí)施例儲(chǔ)能系統(tǒng)的做功效率。

      具體而言,參考圖1,所述空氣壓縮機(jī)組1和所述膨脹機(jī)組7之間設(shè)置有熱能循環(huán)管路,由所述空氣壓縮機(jī)組1流向所述膨脹機(jī)組7的循環(huán)管路上設(shè)置有第一換熱器;由所述膨脹機(jī)組7流向所述空氣壓縮機(jī)組1的循環(huán)管路上設(shè)置有第二換熱器,所述余熱溴化鋰制冷機(jī)組設(shè)置在所述循環(huán)管路上。

      進(jìn)一步的,余熱溴化鋰制冷機(jī)組設(shè)置在所述膨脹機(jī)組7流向所述空氣壓縮機(jī)組1的循環(huán)管路上。在所述余熱溴化鋰機(jī)組與所述循環(huán)管路連通的輸入口和輸出口之間還設(shè)置由增壓裝置,所述增壓裝置為節(jié)流閥,從而進(jìn)一步提升余熱溴化鋰機(jī)組的制冷量。

      本實(shí)施例的儲(chǔ)罐增壓型的深冷液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中,能量輸入裝置,即電動(dòng)機(jī),其將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并帶動(dòng)第一空氣壓縮裝置和第二空氣壓縮裝置做功,其中第一空氣壓縮裝置為低壓壓縮機(jī);第二空氣壓縮裝4為高壓壓縮機(jī)。具體地,第一空氣壓縮裝置對(duì)受能量輸入裝置驅(qū)動(dòng)將氣態(tài)空 氣進(jìn)行一級(jí)壓縮,此時(shí)經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮的空氣仍為氣態(tài),而后被一級(jí)壓縮后的氣體通過(guò)空氣凈化裝置凈化后再進(jìn)行二級(jí)壓縮,第二空氣壓縮裝置和液化裝置將經(jīng)過(guò)凈化后的空氣在低溫高壓的環(huán)境下壓縮成液態(tài)空氣,并將液態(tài)空氣收集,儲(chǔ)存至液態(tài)空氣儲(chǔ)罐4中。在二級(jí)壓縮過(guò)程進(jìn)行的同時(shí),熱能回收裝置對(duì)二級(jí)壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱能進(jìn)行收集儲(chǔ)存。能量輸入裝置所消耗的機(jī)械能,轉(zhuǎn)化為了液態(tài)空氣的內(nèi)能,由此完成了能量的儲(chǔ)存過(guò)程。

      能量的釋放過(guò)程為:

      液態(tài)空氣儲(chǔ)存在液化空氣儲(chǔ)罐4中,液態(tài)空氣通過(guò)深冷泵等設(shè)備輸出至氣化裝置5中,所述氣化裝置5包括蒸發(fā)器等。氣化裝置5能夠?qū)σ簯B(tài)空氣加壓,從而促使液態(tài)空氣發(fā)生氣化膨脹,將儲(chǔ)能過(guò)程中收集的熱能交換給液態(tài)空氣,從而促進(jìn)液態(tài)空氣氣化速率的提升,并提高氣態(tài)空氣的焓值,提高所述氣態(tài)空氣的做功效率和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,在液態(tài)空氣氣化的同時(shí),冷能回收裝置6對(duì)液態(tài)空氣氣化所產(chǎn)生的冷能進(jìn)行收集,冷能回收裝置6中收集到的冷能能夠用于儲(chǔ)能過(guò)程中,第一空氣壓縮裝置和第二空氣壓縮裝置內(nèi)。進(jìn)一步,液態(tài)空氣氣化成氣態(tài)以后,能夠驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)組7膨脹做功,從而完成了釋能過(guò)程。

      需要說(shuō)明的是,在實(shí)際工作過(guò)程中,液態(tài)空氣是通過(guò)多次膨脹過(guò)程完成氣化的,例如,本實(shí)施例中使用的膨脹機(jī)組7還可以是為蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或斯特林機(jī)中的一種或任意兩種或三種。

      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。

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