一種壓縮空氣儲能裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種壓縮空氣儲能裝置,包括空氣壓縮機組、電動機、冷卻器、儲氣罐、加熱裝置、透平膨脹機組、發(fā)電機,電動機與空氣壓縮機組連接,空氣壓縮機組依次與冷卻器、儲氣罐、加熱裝置、透平膨脹機組連接,透平膨脹機組與發(fā)電機連接,空氣壓縮機組包括至少一臺空氣壓縮機,壓縮空氣儲能裝置還包括至少一臺備用空氣壓縮機,在每臺空氣壓縮機的兩端均設有備用通道,每條備用通道均與備用空氣壓縮機連接,有效保證了空氣壓縮機組的正常工作,確保了壓縮空氣儲能裝置安全可靠的運行,避免了能源的浪費,并且裝置簡單,易于操作。
【專利說明】一種壓縮空氣儲能裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電力儲能【技術領域】,特別涉及一種壓縮空氣儲能裝置。
【背景技術】
[0002] 目前,對于電能存儲的技術有兩大類,物理方法和化學方法,其中物理方法包括機 械能和電磁場能儲能,其中機械能儲能主要包括抽水儲能、壓縮空氣儲能或飛輪儲能,化學 方法包括用法拉第準電容、蓄電池儲能或氫儲能。
[0003] 不論是物理方法還是利用化學方法,在大容量的電能存儲方面都存在很大困難, 為了解決當今世界上電能供需矛盾問題,有的國家在抽水儲能和壓縮空氣儲能做了一些嘗 試。由于電力生產(chǎn)具有產(chǎn)、供、用同時發(fā)生并同時完成的特點,日間負荷和季間負荷,均有一 定變化規(guī)律,電網(wǎng)調(diào)度中心時刻監(jiān)督并指揮著網(wǎng)上運行的各種不同機組的帶負荷情況,在 用電高峰時段,可能由于開機方式小,造成頂峰電量不足;而在用電低谷時段,電網(wǎng)中反而 存在一些電量浪費,例如風力發(fā)電機組的棄風現(xiàn)象。如果把這部分電能存儲起來,在用電高 峰到來的時候,再把這部分電能拿來補充電量不足,可實現(xiàn)電網(wǎng)運行中的削峰添谷作用。 因此迫切需要經(jīng)濟、穩(wěn)定、可靠、高效的電力儲能系統(tǒng)與之相配套以緩解系統(tǒng)負荷峰谷差過 大的情況。電力儲能系統(tǒng)也是提高風電、太陽能發(fā)電等可再生能源利用率的有效手段。此 夕卜,電力儲能系統(tǒng)還是解決分布式能源系統(tǒng)容量小、負荷波動大等問題的關鍵技術。
[0004] 壓縮空氣儲能系統(tǒng)是一種公認的具有很大發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模電力儲能技術。傳統(tǒng) 壓縮空氣儲能系統(tǒng)是一種基于燃氣輪機的調(diào)峰電站,利用低谷電驅(qū)動壓縮機將高壓氣體存 入儲氣室中,在用電高峰將高壓氣體從儲氣室釋放,進入燃氣輪機燃燒室同燃料一起燃燒, 然后驅(qū)動透平發(fā)電;其壓縮空氣儲能系統(tǒng)具有儲能密度較大、儲能周期長、效率較高和單位 投資相對較小等優(yōu)點。
[0005] 空氣壓縮機組包括至少一臺空氣壓縮機,空氣壓縮機為串聯(lián)連接,對空氣進行壓 縮。當其中某一臺空氣壓縮機出現(xiàn)故障,不能正常工作時,則空氣壓縮機組則不能正常工 作,需要對由故障的空氣壓縮機進行維修,直至維修完畢空氣壓縮機組才能機組壓縮空氣。 因此當一臺空氣壓縮機出現(xiàn)故障時,整個壓縮空氣儲能裝置就處于停運狀態(tài),均不能正常 儲能、發(fā)電,從而造成能源的浪費,導致整個壓縮空氣儲能裝置效率降低。 實用新型內(nèi)容
[0006] 為了克服現(xiàn)有技術中空氣壓縮機的故障致使壓縮空氣儲能裝置停運從而導致能 源浪費的缺點,本實用新型提供一種壓縮空氣儲能裝置,有效保證了空氣壓縮機組的正常 工作,確保了壓縮空氣儲能裝置安全可靠的運行,避免了能源的浪費,并且裝置簡單,易于 操作。
[0007] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種壓縮空氣儲能裝置,包括 空氣壓縮機組、電動機、冷卻器、儲氣罐、加熱裝置、透平膨脹機組、發(fā)電機,電動機與空氣壓 縮機組連接,空氣壓縮機組依次與冷卻器、儲氣罐、加熱裝置、透平膨脹機組連接,透平膨脹 機組與發(fā)電機連接,空氣壓縮機組包括至少一臺空氣壓縮機,其特征在于,壓縮空氣儲能裝 置還包括至少一臺備用空氣壓縮機,在每臺空氣壓縮機的兩端均設有備用通道,每條備用 通道均與備用空氣壓縮機連接。
[0008] 在每臺空氣壓縮機的進氣端與備用管道之間均設有主路閥門,在每條備用通道上 均設有控制備用管道導通的旁路閥門。
[0009] 空氣壓縮機組還包括設置在空氣壓縮機排氣端處的級間冷卻器,級間冷卻器與空 氣壓縮機串聯(lián)連接,在空氣壓縮機的進氣端設置備用進氣管道,在級間冷卻器的排氣端設 置備用排氣管道。
[0010] 在備用空氣壓縮機的排氣端設置備用級間冷卻器,備用級間冷卻器與備用空氣壓 縮機串聯(lián)連接,備用進氣管道與備用空氣壓縮機的進氣端連接,備用排氣管道與備用級間 冷卻器的排氣端連接。
[0011] 在每條備用進氣管道上均設有控制備用進氣管道導通的旁路進氣閥門,在每條備 用排氣管道上均設有控制備用排氣管道導通的旁路排氣閥門。
[0012] 優(yōu)選的,備用空氣壓縮機設置一臺,在備用空氣壓縮機的排氣端設置備用級間冷 卻器,空氣壓縮機組包括多臺空氣壓縮機和多臺設置在空氣壓縮機排氣端的級間冷卻器, 空氣壓縮機與級間冷卻器串聯(lián)連接,備用空氣壓縮機的進氣端通過多條備用進氣管道分別 與多臺空氣壓縮機的進氣端連接,備用空氣壓縮機的排氣端與備用級間冷卻器的進氣端連 接,備用級間冷卻器的排氣端通過多條備用排氣管道分別與多臺級間冷卻器的排氣端連 接,備用進氣管道的數(shù)量、備用排氣管道的數(shù)量與空氣壓縮機的數(shù)量相同,在每條備用進氣 管道上設置旁路進氣閥門,在每條備用排氣管道上設置旁路排氣閥門,在每條備用進氣管 道與每臺空氣壓縮機的進氣端之間設置主路閥門。
[0013] 優(yōu)選的,備用空氣壓縮機的數(shù)量與空氣壓縮機組的空氣壓縮機的數(shù)量相同,空氣 壓縮機的排氣端設置級間冷卻器,空氣壓縮機與級間冷卻器串聯(lián)連接,備用空氣壓縮機的 排氣端設置備用級間冷卻器,備用空氣壓縮機與備用級間冷卻器串聯(lián)連接,備用空氣壓縮 機的進氣端通過備用進氣管道與空氣壓縮機的進氣端連接,備用級間冷卻器的排氣端通過 備用排氣管道與級間冷卻器的排氣端連接,在每條備用進氣管道設有旁路進氣閥門,在每 條備用排氣管道設有旁路排氣閥門,在每條備用進氣管道與每臺空氣壓縮機的進氣端之間 設置主路閥門。
[0014] 加熱裝置包括電蓄熱器和燃燒器,電蓄熱器的進氣端與儲氣罐的出氣口連接,電 蓄熱器的排氣端通過燃燒器與透平膨脹機組連接。
[0015] 壓縮空氣儲能裝置還包括穩(wěn)壓節(jié)流閥和回熱器,穩(wěn)壓節(jié)流閥設置在儲氣罐的出氣 口處,回熱器設置在穩(wěn)壓節(jié)流閥與電蓄熱器之間,透平膨脹機組通過導氣管道與回熱器連 接。
[0016] 優(yōu)選的,壓縮空氣儲能裝置還包括對進入空氣壓縮機組內(nèi)的空氣進行除雜的過濾 除塵器,過濾除塵器與空氣壓縮機組的入口連接。
[0017] 本實用新型的有益效果是,通過在空氣壓縮機的兩端并聯(lián)備用空氣壓縮機,當空 氣壓縮機出現(xiàn)故障時則通過備用空氣壓縮機進行工作,有效保證了空氣壓縮機組的正常工 作,確保了壓縮空氣儲能裝置安全可靠的運行,避免了能源的浪費,并且裝置簡單,易于操 作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 下面結合附圖對本實用新型所述的壓縮空氣儲能裝置進行具體說明。
[0019] 圖1是本實用新型壓縮空氣儲能裝置的一種設置方式的結構示意圖;
[0020] 圖2是本實用新型壓縮空氣儲能裝置的一種設置方式的結構示意圖。
[0021] 如圖所示,空氣壓縮機組1 ;冷卻器2 ;儲氣罐3 ;穩(wěn)壓節(jié)流閥4 ;回熱器5 ;加熱裝 置6,電蓄熱器61,燃燒器62 ;透平膨脹機組7 ;電動機8 ;發(fā)電機9 ;空氣壓縮機10 ;級間冷 卻器11 ;備用空氣壓縮機12 ;備用級間冷卻器13 ;備用進氣管道14 ;備用排氣管道15 ;主 路閥門16 ;旁路進氣閥門17 ;旁路排氣閥門18 ;導氣管道19 ;過濾除塵器20。
【具體實施方式】
[0022] 如圖1所示,本實用新型所述的壓縮空氣儲能裝置,包括空氣壓縮機組1、電動機 8、冷卻器2、儲氣罐3、加熱裝置6、透平膨脹機組7、發(fā)電機9。電動機8與空氣壓縮機組1 連接,利用低谷電、棄風電等剩余電能驅(qū)動空氣壓縮機組1壓縮空氣,電動機8為空氣壓縮 機組1的工作提供動力??諝鈮嚎s機組1包括至少一臺空氣壓縮機,當設有多臺空氣壓縮 機時,多臺空氣壓縮機10串聯(lián)連接,對空氣不斷進行壓縮,使其成為高壓狀態(tài)的壓縮空氣。 空氣壓縮機組1依次與冷卻器2、儲氣罐3、加熱裝置6、透平膨脹機組7連接,透平膨脹機組 7與發(fā)電機9連接??諝鈮嚎s機組1與冷卻器2、儲氣罐3、加熱裝置6、透平膨脹機組7之 間通過管道連接,壓縮空氣在管道內(nèi)依次進入各個設備,進行相應的工作。
[0023] 如圖1所示,冷卻器2用于冷卻由空氣壓縮機組排出的壓縮的高壓空氣,由于儲氣 罐3的耐溫有一定的限制,為了保證儲氣罐3可靠穩(wěn)定的運行使用,在壓縮空氣經(jīng)過空氣壓 縮機組后設置一冷卻器2,對高壓狀態(tài)的壓縮空氣繼續(xù)進行降溫冷卻。儲氣罐3用于儲存經(jīng) 過空氣壓縮機組壓縮的高壓空氣,以便在需要發(fā)電的時候,通過儲氣罐釋放壓縮空氣進行 膨脹做功發(fā)電。加熱裝置6用于將儲氣罐內(nèi)釋放的壓縮空氣進行加熱,將壓縮空氣轉換為 高溫高壓氣體,以便進入透平膨脹機組7進行膨脹做功發(fā)電。透平膨脹機組7使高溫高壓 氣體進行膨脹,以膨脹功給發(fā)電機9提供能量,驅(qū)動發(fā)電機9發(fā)電。
[0024] 如圖1所示,壓縮空氣儲能裝置還包括至少一臺備用空氣壓縮機12,在每臺空氣 壓縮機10的兩端均設有備用通道,每條備用通道均與備用空氣壓縮機12連接,這樣防止了 一臺空氣壓縮機10出現(xiàn)故障導致整個空氣壓縮機組不能正常的工作,進而導致壓縮空氣 儲能裝置不能進行工作。通過備用空氣壓縮機12,在空氣壓縮機10出現(xiàn)故障不能正常工作 時,可通過備用空氣壓縮機12繼續(xù)進行壓縮空氣,使得壓縮空氣儲能裝置正常進行儲能、 發(fā)電。
[0025] 如圖1所示,在每臺空氣壓縮機10的進氣端與備用管道之間均設有主路閥門16, 控制空氣是否流經(jīng)該臺空氣壓縮機10。在每條備用管道上均設有控制該條備用管道導通的 旁路閥門。當其中一臺空氣壓縮機10出現(xiàn)故障,不能正常工作時,則打開旁路閥門,使空氣 進入備用管道,備用空氣壓縮機12則正常工作對空氣進行壓縮,保證壓縮空氣儲能裝置正 常工作。
[0026] 如圖1所示,空氣壓縮機組1還包括設置在空氣壓縮機10排氣端處的級間冷卻 器11,級間冷卻器11與空氣壓縮機10串聯(lián)連接,空氣進入空氣壓縮機內(nèi)不斷壓縮,在排出 空氣壓縮機時壓力增大、溫度會有一定的升高,則級間冷卻器11對壓縮的空氣進行降溫冷 卻,使其進入下一個空氣壓縮機10時壓縮空氣足夠的冷卻,使空氣壓縮機10能夠的正常工 作。
[0027] 如圖1所示,在空氣壓縮機10的進氣端設置備用進氣管道14,在級間冷卻器11的 排氣端設置備用排氣管道15,則當空氣壓縮機10出現(xiàn)故障時,則空氣不再通過此發(fā)生故障 的空氣壓縮機10,而是進入備用進氣管道14,進入備用空氣壓縮機12內(nèi)進行壓縮,然后由 備用排氣管道15進入下一臺的空氣壓縮機內(nèi)繼續(xù)進行壓縮。因此,發(fā)生故障的空氣壓縮機 10和與其串聯(lián)連接的級間冷卻器11均為斷開狀態(tài),不進行空氣壓縮和降溫冷卻,由工作人 員對故障的空氣壓縮機10進行相應的維修,直至維修完畢,再進行使用。并且,備用進氣管 道14與空氣壓縮機10的進氣端之間設有主路閥門16,主路閥門16控制空氣是否流經(jīng)空氣 壓縮機10。
[0028] 如圖1所示,在備用空氣壓縮機12的排氣端設置備用級間冷卻器13,備用級間冷 卻器13與備用空氣壓縮機12串聯(lián)連接,備用空氣壓縮機12的排氣端與備用級間冷卻器13 的進氣端連接,備用級間冷卻器13對經(jīng)過備用空氣壓縮機的壓縮空氣進行降溫冷卻。備用 進氣管道14與備用空氣壓縮機12的進氣端連接,備用排氣管道15與備用級間冷卻器13 的排氣端連接,這樣空氣在進入備用空氣壓縮機12壓縮之后,通過備用級間冷卻器13進行 降溫冷卻,再通過備用排氣管道15進入下一臺空氣壓縮機10,確保下一臺空氣壓縮機的正 常工作。
[0029] 如圖1所示,在每條備用進氣管道14上均設有控制備用進氣管道導通的旁路進氣 閥門17,在每條備用排氣管道15上均設有控制備用排氣管道導通的旁路排氣閥門18。通 過閥門控制備用進氣管道、備用排氣管道的導通或斷開,確保壓縮空氣儲能裝置的安全、可 靠的運行。
[0030] 如圖1所示,備用空氣壓縮機12設置一臺,在備用空氣壓縮機12的排氣端設置一 臺備用級間冷卻器13。空氣壓縮機組1包括多臺空氣壓縮機10和多臺設置在空氣壓縮機 排氣端的級間冷卻器11,每臺空氣壓縮機的排氣端連接一臺級間冷卻器11的進氣端。備用 空氣壓縮機12的進氣端通過多條備用進氣管道14分別與多臺空氣壓縮機10的進氣端連 接,備用空氣壓縮機12的排氣端與備用級間冷卻器13的進氣端連接,備用級間冷卻器13 的排氣端通過多條備用排氣管道15分別與多臺級間冷卻器11的排氣端連接。
[0031] 在每條備用進氣管道14上設置旁路進氣閥門17,在每條備用排氣管道15上設置 旁路排氣閥門18,在每條備用進氣管道14與每臺空氣壓縮機10的進氣端之間設置主路閥 門16。其中,備用進氣管道14的數(shù)量、備用排氣管道15的數(shù)量與空氣壓縮機10的數(shù)量相 同。空氣壓縮機10的數(shù)量與級間冷卻器11的數(shù)量相同。這樣,通過設置一臺備用空氣壓 縮機12,在壓縮空氣機組中任意一臺空氣壓縮機10出現(xiàn)故障而不能使用時,則通過備用進 氣管道14進入備用空氣壓縮機內(nèi)進行空氣壓縮,再通過備用排氣管道15進入下一臺空氣 壓縮機10內(nèi)。備用空氣壓縮機12只是替換發(fā)生故障的空氣壓縮機10,使空氣不經(jīng)過發(fā)生 故障的空氣壓縮機10,空氣在經(jīng)過備用空氣壓縮機之后仍然進入空氣壓縮機組內(nèi)其他的空 氣壓縮機內(nèi)進行壓縮。這樣的設計,只需要備用一臺空氣壓縮機,節(jié)約成本,并且起到備用 的作用,設計簡單,易于實施。
[0032] 如圖1所示,在本實施例中,空氣壓縮機組1包括三臺空氣壓縮機10和三臺級間 冷卻器11,每臺級間冷卻器11設置在每臺空氣壓縮機10的排氣端處,三臺空氣壓縮機10 和三臺級間冷卻器11串聯(lián)連接。備用空氣壓縮機12和備用級間冷卻器13分別設有一臺, 備用級間冷卻器13設置在備用空氣壓縮機12的排氣端處。備用空氣壓縮機12的進氣端 通過三條備用進氣管道14分別與三臺空氣壓縮機10的進氣端連接,備用空氣壓縮機12的 排氣端與備用級間冷卻器13的進氣端連接,備用級間冷卻器13的排氣端通過三條備用排 氣管道15分別與三臺級間冷卻器11的排氣端連接。在每條備用進氣管道14上設置旁路 進氣閥門17,在每條備用排氣管道15上設置旁路排氣閥門18,通過旁路進氣閥門17、旁路 排氣閥門18控制備用進氣管道、備用排氣管道的導通或者斷開。在每條備用進氣管道14 與每臺空氣壓縮機10的進氣端之間設置主路閥門16。
[0033] 如圖2所示,備用空氣壓縮機12的數(shù)量與空氣壓縮機10的數(shù)量相同,每臺空氣壓 縮機10的排氣端設置一臺級間冷卻器11,空氣壓縮機10與級間冷卻器11串聯(lián)連接。每臺 備用空氣壓縮機12的排氣端設置一臺備用級間冷卻器13,備用空氣壓縮機12與備用級間 冷卻器13串聯(lián)連接。備用空氣壓縮機12的進氣端通過備用進氣管道14與空氣壓縮機10 的進氣端連接,備用空氣壓縮機12的排氣端與備用級間冷卻器13的進氣端連接,備用級間 冷卻器13的排氣端通過備用排氣管道15與級間冷卻器11的排氣端連接,在每條備用進氣 管道14設有旁路進氣閥門17,在每條備用排氣管道15設有旁路排氣閥門18,在每條備用 進氣管道14與每臺空氣壓縮機10的進氣端之間設置主路閥門16。每臺空氣壓縮機都對應 一臺備用空氣壓縮機,當某一臺空氣壓縮機出現(xiàn)故障,則打開與之相對應的備用空氣壓縮 機,更加方便快捷,便于操作。
[0034] 如圖2所示,空氣壓縮機組包括三臺空氣壓縮機10和三臺級間冷卻器11,每臺級 間冷卻器11設置在每臺空氣壓縮機10的排氣端處,三臺空氣壓縮機10和三臺級間冷卻器 11串聯(lián)連接。備用空氣壓縮機12和備用級間冷卻器13分別設有三臺,每臺備用級間冷卻 器13設置在每臺備用空氣壓縮機12的排氣端處,三臺備用空氣壓縮機12和三臺備用級間 冷卻器13串聯(lián)連接。在每臺空氣壓縮機10和級間冷卻器11串聯(lián)之后的兩端并聯(lián)備用空 氣壓縮機12和備用級間冷卻器13,每臺空氣壓縮機10的進氣端設置備用進氣管道14,空 氣壓縮機10的排氣端連接級間冷卻器11的進氣端,級間冷卻器11的排氣端處設置備用排 氣管道15。備用進氣管道14連接備用空氣壓縮機的進氣端,備用空氣壓縮機12的排氣端 連接備用級間冷卻器13的進氣端,備用級間冷卻器13的排氣端與備用排氣管道15連接。 這樣,每臺空氣壓縮機10的兩端均并聯(lián)一臺備用空氣壓縮機12,當其中一臺空氣壓縮機10 出現(xiàn)故障時,則會啟動備用空氣壓縮機12進行工作。當三臺空氣壓縮機10同時出現(xiàn)故障 時,可同時啟動三臺備用空氣壓縮機12進行工作,保證壓縮空氣儲能裝置的儲能階段空氣 壓縮工作安全可靠地進行。
[0035] 如圖1、2所示,加熱裝置6包括電蓄熱器61和燃燒器62,電蓄熱器61的進氣端與 儲氣罐的出氣口連接,電蓄熱器61的排氣端通過燃燒器62與透平膨脹機組7連接。電蓄 熱器61利用其內(nèi)的蓄熱體對壓縮空氣進行換熱,燃燒器62將壓縮空氣與燃料一起燃燒產(chǎn) 生高溫煙氣。在儲能階段,電蓄熱器61利用低谷電、棄風電等剩余電能將電蓄熱器內(nèi)的蓄 熱體加熱,蓄熱體的溫度升高,電蓄熱器61將電能轉換為熱能,對熱能進行儲存。當需要發(fā) 電時,儲氣罐將其內(nèi)的高壓壓縮空氣進行釋放,壓縮空氣經(jīng)過電蓄熱器61,利用電蓄熱器內(nèi) 的處于高溫的蓄熱體對高壓壓縮空氣進行換熱,高壓壓縮空氣吸收蓄熱體的溫度使自身溫 度升高,蓄熱體的溫度降低。經(jīng)過電蓄熱器之后具有一定溫度的高壓壓縮空氣再通過燃燒 器62,燃燒器62將壓縮空氣與燃料一起燃燒,產(chǎn)生高溫煙氣,高溫煙氣進入透平膨脹機組7 內(nèi)進行膨脹做功。采用電蓄熱器對高壓壓縮空氣進行增溫,充分利用了廢棄的電能,避免了 能量的浪費,并且節(jié)省了燃燒器內(nèi)燃料的使用,節(jié)約成本。
[0036] 如圖1、2所示,壓縮空氣儲能裝置還包括穩(wěn)壓節(jié)流閥4和回熱器5,穩(wěn)壓節(jié)流閥4 設置在儲氣罐的出氣口處,回熱器5設置在穩(wěn)壓節(jié)流閥4與電蓄熱器61之間,透平膨脹機 組7通過導氣管道19與回熱器5連接。穩(wěn)壓節(jié)流閥4設置在儲氣罐與回熱器5之間,用于 調(diào)節(jié)進入回熱器內(nèi)的壓縮空氣的流量,使壓縮空氣在管道內(nèi)穩(wěn)定運行,安全可靠地進入后 續(xù)的設備中。
[0037] 透平膨脹機組7對壓縮空氣進行膨脹做功發(fā)電之后,一部分高溫煙氣帶有一定的 熱量,通過導氣管道19導入回熱器內(nèi),回熱器5利用這部分高溫煙氣帶有的熱量對儲氣罐 排出的壓縮空氣進行加熱,起到預熱的作用,并且提高了能量的利用率。壓縮空氣經(jīng)過回熱 器的預熱之后進入電蓄熱器61內(nèi),通過電蓄熱器61對壓縮空氣進行增溫,再進入燃燒器62 內(nèi)將壓縮空氣與燃料共同燃燒產(chǎn)生高溫煙氣。這樣充分利用廢棄的電能和透平膨脹機組排 出的帶有余熱的氣體,避免了能量的浪費,提高了燃燒器的工作效率,節(jié)省了燃燒器燃料的 消耗。
[0038] 如圖1、2所示,壓縮空氣儲能裝置還包括一過濾除塵器20,過濾除塵器20與空氣 壓縮機組的入口連接,由于進入空氣壓縮機組的空氣中帶有一部分的灰塵等雜質(zhì),過濾除 塵器20用于對進入空氣壓縮機組內(nèi)的空氣進行除雜,使進入空氣壓縮機組的空氣為干凈 的空氣,進而提高透平膨脹機組的工作效率,防止壓縮空氣帶有的灰塵影響壓縮空氣儲能 裝置的運行,減少了裝置內(nèi)各設備的清掃工序和清掃的成本。
[0039] 以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型作任何形式上的 限制,雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本實用新型,任何熟悉 本專利的技術人員在不脫離本實用新型技術方案范圍內(nèi),當可利用上述提示的技術內(nèi)容作 出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容, 依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬 于本實用新型方案的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種壓縮空氣儲能裝置,包括空氣壓縮機組(1)、電動機(8)、冷卻器(2)、儲氣罐 (3)、加熱裝置(6)、透平膨脹機組(7)、發(fā)電機(9),所述電動機(8)與空氣壓縮機組(1)連 接,所述空氣壓縮機組(1)依次與冷卻器(2)、儲氣罐(3)、加熱裝置(6)、透平膨脹機組(7) 連接,所述透平膨脹機組(7)與發(fā)電機(9)連接,所述空氣壓縮機組(1)包括至少一臺空氣 壓縮機(10),其特征在于,所述壓縮空氣儲能裝置還包括至少一臺備用空氣壓縮機(12), 在所述每臺空氣壓縮機(10)的兩端均設有備用通道,所述每條備用通道均與備用空氣壓 縮機(12)連接;在每臺空氣壓縮機的進氣端與備用管道之間均設有主路閥門(16),在每條 備用通道上均設有控制備用管道導通的旁路閥門。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,所述空氣壓縮機組(1) 還包括設置在空氣壓縮機排氣端處的級間冷卻器(11),所述級間冷卻器(11)與空氣壓縮 機(10)串聯(lián)連接,在所述空氣壓縮機(10)的進氣端設置備用進氣管道(14),在所述級間冷 卻器(11)的排氣端設置備用排氣管道(15)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,在所述備用空氣壓縮 機(12)的排氣端設置備用級間冷卻器(13),所述備用級間冷卻器(13)與備用空氣壓縮機 (12)串聯(lián)連接,所述備用進氣管道(14)與備用空氣壓縮機的進氣端連接,所述備用排氣管 道(15)與備用級間冷卻器的排氣端連接。
4. 根據(jù)權利要求2所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,在所述每條備用進氣 管道(14)上均設有控制備用進氣管道導通的旁路進氣閥門(17),在所述每條備用排氣管 道(15)上均設有控制備用排氣管道導通的旁路排氣閥門(18)。
5. 根據(jù)權利要求1或3所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,所述備用空氣壓縮 機(12)設置一臺,在所述備用空氣壓縮機的排氣端設置備用級間冷卻器(13),所述空氣壓 縮機組(1)包括多臺空氣壓縮機(10)和多臺設置在空氣壓縮機排氣端的級間冷卻器(11), 所述空氣壓縮機(10)與級間冷卻器(11)串聯(lián)連接,所述備用空氣壓縮機(12)的進氣端通 過多條備用進氣管道(14)分別與多臺空氣壓縮機(10)的進氣端連接,所述備用空氣壓縮 機(12)的排氣端與備用級間冷卻器(13)的進氣端連接,所述備用級間冷卻器(13)的排氣 端通過多條備用排氣管道(15)分別與多臺級間冷卻器的排氣端連接,所述備用進氣管道 的數(shù)量、備用排氣管道的數(shù)量與空氣壓縮機的數(shù)量相同,在每條備用進氣管道(14)上設置 旁路進氣閥門(17),在每條備用排氣管道(15)上設置旁路排氣閥門(18),在每條備用進 氣管道(14)與每臺空氣壓縮機的進氣端之間設置主路閥門(16)。
6. 根據(jù)權利要求1或3所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,所述備用空氣壓 縮機的數(shù)量與空氣壓縮機組的空氣壓縮機的數(shù)量相同,所述空氣壓縮機的排氣端設置級間 冷卻器(11),所述空氣壓縮機(10)與級間冷卻器(11)串聯(lián)連接,所述備用空氣壓縮機的排 氣端設置備用級間冷卻器(13),所述備用空氣壓縮機(12)與備用級間冷卻器(13)串聯(lián)連 接,所述備用空氣壓縮機(12)的進氣端通過備用進氣管道(14)與空氣壓縮機的進氣端連 接,所述備用級間冷卻器(13)的排氣端通過備用排氣管道(15)與級間冷卻器的排氣端連 接,在每條備用進氣管道(14)設有旁路進氣閥門(17),在每條備用排氣管道(15)設有旁路 排氣閥門(18),在每條備用進氣管道(14)與每臺空氣壓縮機的進氣端之間設置主路閥門 (16)。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,所述加熱裝置(6)包括 電蓄熱器(61)和燃燒器(62),所述電蓄熱器(61)的進氣端與儲氣罐的出氣口連接,所述電 蓄熱器(61)的排氣端通過燃燒器(62)與透平膨脹機組(7)連接。
8. 根據(jù)權利要求7所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,所述壓縮空氣儲能裝 置還包括穩(wěn)壓節(jié)流閥(4)和回熱器(5),所述穩(wěn)壓節(jié)流閥(4)設置在儲氣罐(3)的出氣口 處,所述回熱器(5)設置在穩(wěn)壓節(jié)流閥(4)與電蓄熱器(61)之間,所述透平膨脹機組通過 導氣管道(19)與回熱器(5)連接。
9. 根據(jù)權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能裝置,其特征在于,所述壓縮空氣儲能 裝置還包括對進入空氣壓縮機組內(nèi)的空氣進行除雜的過濾除塵器(20),所述過濾除塵器 (20)與空氣壓縮機組的入口連接。
【文檔編號】F01D15/08GK203867643SQ201420204298
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】胡永生, 焦建清, 時文剛, 王赤夫, 鄭若楠, 王飛, 王國全 申請人:中國大唐集團新能源股份有限公司, 大唐時代節(jié)能科技有限公司