壓縮空氣儲能系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能力儲存技術領域，尤其是指一種壓縮空氣儲能系統。
【背景技術】
[0002]儲熱/換熱器可以將暫時不用的熱量進行儲存，在需要的時候通過內置的換熱器將儲存的熱量交換出來。壓縮空氣儲能系統具有提高風電與太陽能發電等新能源電能品質的功能，在儲能階段，可以使用品質不好的電能來驅動空氣壓縮機做功，獲得高壓的空氣；在釋能階段，釋放壓縮空氣來驅動透平膨脹機做功，再次驅動電動機輸出電能。通過壓縮空氣儲能技術，可以將低品位的新能源電能轉變為穩定輸出的高品質電能。
[0003]現有的壓縮空氣儲能系統多是將儲能階段與釋能階段進行分開，通過增大儲氣室的容積與提高壓縮空氣的儲存壓力來提高壓縮空氣儲能系統的電能容納能力，這就使得壓縮空氣儲能電站對儲氣條件的要求十分苛刻。另外一方面，若在壓縮空氣儲能系統中布置燃燒器，則可能因偏遠地區存在天然氣供應困難的問題而影響壓縮空氣儲能技術的推廣應用。
【發明內容】
[0004]基于此，本發明在于提供一種壓縮空氣儲能系統，其能克服現有技術的不足，可在小儲氣室容積與低壓縮空氣儲氣壓力的條件下，以低品質電能輸入與高品質電能輸出同步運行的方式來實現壓縮空氣儲能系統的高效率運行，應用條件不受天然氣供應的限制，適用范圍廣。
[0005]其技術方案如下:
[0006]一種壓縮空氣儲能系統，其包括儲能部分及能量釋放部分，所述能量釋放部分包括噴射器、第一儲熱/換熱器、透平膨脹機及發電機，所述儲能部分與所述噴射器的入口連接，而噴射器的出口與所述第一儲熱/換熱器連接，所述第一儲熱/換熱器與所述透平膨脹機的入口連接，所述噴射器的卷吸口與所述透平膨脹機連接抽氣，所述透平膨脹機與所述發電機連接。
[0007]下面對進一步技術方案進行說明:
[0008]進一步的，所述儲能部分包括空氣壓縮機及與所述空氣壓縮機出氣口連接的冷卻器，所述第一儲熱/換熱器與所述冷卻器連接后再與所述第一儲熱/換熱器連接形成換熱回路。
[0009]進一步的，其還包括第二儲熱/換熱器，所述第二儲熱/換熱器連接于所述第一儲熱/換熱器與所述透平膨脹機之間。
[0010]進一步的，所述第一儲熱/換熱器及所述第二儲熱/換熱器為太陽能高溫儲熱/換熱器、高溫煙氣儲熱/換熱器、壓縮熱儲熱/換熱器中的一種。
[0011 ] 進一步的，所述第一儲熱/換熱器及為壓縮熱儲熱/換熱器，所述第二儲熱/換熱器為太陽能高溫儲熱/換熱器、高溫煙氣儲熱/換熱器。
[0012]進一步的，所述透平膨脹機上開設有抽氣孔，所述噴射器的卷吸口通過所述抽氣孔進行抽氣。
[0013]進一步的，所述噴射器在所述透平膨脹機處抽氣的壓力范圍為0.2MPa至0.7MPa，透平膨脹機入口的氣流壓力范圍為0.8MPa-2.0MPa0
[0014]進一步的，所述噴射器的數量為至少兩個，每一個所述噴射器為一級噴射，第一級噴射的噴射器的卷吸口與所述透平膨脹機連接，且前一級噴射的噴射器的出口與后一級噴射的噴射器的卷吸口連接，末級噴射的噴射器的出口與所述第一儲熱/換熱器連接。
[0015]進一步的，所述透平膨脹機的尾氣出口與所述余熱回收換熱器連接后排空，且所述儲能部分通過所述余熱回收換熱器與所述噴射器的入口連接。
[0016]進一步的，所述空氣壓縮機出口的壓縮空氣的壓力范圍為2.0MPa-5.0MPa，所述儲能部分包括儲氣室，所述儲氣室的空氣壓力小于等于5.0MPa
[0017]下面對前述技術方案的原理、效果等進行說明:
[0018]上述壓縮空氣儲能系統在能量釋放部分，儲能部分的空氣壓縮機向儲氣室注入壓縮空氣，與此同時，壓縮空氣從儲氣室的出口流出并進入噴射器，透平膨脹機的低壓抽氣從噴射器的卷吸口進入，在噴射器內部實現高壓空氣與低壓空氣的混合，具有一定壓力的混合氣流從噴射器出口流出后進入第一儲熱/換熱器進行升溫，升溫后的氣流進入透平膨脹機做功并驅動發電機輸出穩定的電能。所述的壓縮空氣儲能系統的壓縮機儲能部分與透平釋能部分同步運行，儲氣室的空氣注入質量流速與空氣釋放質量流速相等。
[0019]本發明具有如下有益效果:
[0020](I)所述壓縮空氣儲能系統可以實現新能源電能品質的在線提升，低品質電能輸入與高品質電能輸出可以同步進行；
[0021](2)所述儲氣室的壓縮空氣注入與釋放過程同步進行，可以采用更小的儲氣室容積與更低的儲氣壓力來滿足整個壓縮空氣儲能系統的運行要求，進而大幅度降低了儲氣室的選址條件要求；
[0022](3)壓縮空氣儲能系統的壓縮空氣壓力調節采用了噴射器調壓技術，可以將透平膨脹機做功乏氣的壓力再次提升至透平膨脹機入口的壓力，增大了可以做功氣流的總量，進而增大壓縮空氣儲能系統對外的總體出力；
[0023](4)壓縮空氣儲能系統的做功氣流加熱環節由第一儲熱/換熱器和/或第二儲熱/換熱器來完成，不需要消耗天然氣，使得儲能系統可以在天然氣匱乏的偏遠地區使用，更容易匹配太陽能發電與風力發電等新能源電能品質提升的需求。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明實施例一所述的壓縮空氣儲能系統的結構示意圖；
[0025]圖2是本發明實施例二所述的壓縮空氣儲能系統的結構示意圖；
[0026]圖3是本發明實施例三所述的壓縮空氣儲能系統的結構示意圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]10、電動機，112、空氣壓縮機、114、冷卻器，122、空氣壓縮機，124、冷卻器，13、儲氣室，14、第一儲熱/換熱器，24、第二儲熱/換熱器，16、噴射器，17、噴射器，18、余熱回收換熱器，20、透平膨脹機，22、發電機。
【具體實施方式】
[0029]下面對本發明的實施例進行詳細說明:
[0030]如圖1所示，一種壓縮空氣儲能系統，其包括儲能部分及能量釋放部分，所述能量釋放部分包括噴射器16、第一儲熱/換熱器14、透平膨脹機20及發電機22，所述儲能部分連接與所述噴射器16的入口連接，而噴射器16的出口與所述第一儲熱/換熱器14連接，所述第一儲熱/換熱器14與所述透平膨脹機20的入口連接，所述噴射器16的卷吸口與所述透平膨脹機20連接抽氣，所述透平膨脹機20與所述發電機22連接。
[0031]所述壓縮空氣儲能系統在能量釋放部分，儲能部分的空氣壓縮機向儲氣室13注入壓縮空氣，與此同時，壓縮空氣從儲氣室13的出口流出并進入噴射器16，透平膨脹機20的低壓抽氣從噴射器16的卷吸口進入，在噴射器16內部實現高壓空氣與低壓空氣的混合，具有一定壓力的混合氣流從噴射器16出口流出后進入第一儲熱/換熱器14進行升溫，升溫后的氣流進入透平膨脹機20做功并驅動發電機輸出穩定的電能。所述的壓縮空氣儲能系統的壓縮機儲能部分與透平釋能部分同步運行，儲氣室的空氣注入質量流速與空氣釋放質量流速相等。
[0032]所述儲能部分包括空氣壓縮機112、空氣壓縮機122及與所述空氣壓縮機112出氣口連接的冷卻器114、及與所述空氣壓縮機122出氣口連接的冷卻器124，所述第一儲熱/換熱器14與所述冷卻器124連接后再與所述第一儲熱/換熱器14連接形成換熱回路；所述空氣壓縮機112與所述空氣壓縮機122連接，且所述冷卻器114連接于所述空氣壓縮機112與所述空氣壓縮機122之間，冷卻器124連接于所述空氣壓縮機122與所述儲氣室13之間，冷卻器114冷卻經過空氣壓縮機112壓縮后的空氣，而經過空氣壓縮機122壓縮后的空氣再經過冷卻器124的冷卻后儲存于儲氣室13內。通過壓縮機122的熱空氣經過所述冷卻器124降溫后，