一種可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】一種可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，它包括電動機(jī)、低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、透平、發(fā)電機(jī)和儲氣室，改進(jìn)后，增設(shè)噴水霧化機(jī)構(gòu)，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)設(shè)置在儲氣室的內(nèi)部，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)通過管道與噴水泵連接，噴水泵通過管道與蓄水池的排水口連接。本實(shí)用新型采用霧化噴水吸收產(chǎn)生于儲氣室的壓縮熱，保持儲氣室內(nèi)空氣溫度相對恒定，降低了壓氣蓄能過程中的功耗。
【專利說明】一種可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種降低壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)功耗的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮空氣蓄能(Compressed Air Energy Storge, CAES)是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模蓄能方式，它具有動態(tài)響應(yīng)快、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)在使用電力驅(qū)動壓氣機(jī)壓縮空氣并存入儲氣室的過程中，儲氣室壓力將隨著壓縮空氣的注入而提高，隨著儲氣室壓力的升高，儲氣室內(nèi)的空氣溫度也會隨之升高。在存儲空氣質(zhì)量一定時，儲氣室溫度升高，將導(dǎo)致壓氣耗功增大，并且溫度上升的越高，壓縮耗功越大。
[0003]在現(xiàn)有的壓縮空氣儲能系統(tǒng)中，常采用多級壓縮和級間冷卻的方法降低壓氣機(jī)功耗，這在一定程度上降低了壓氣機(jī)功耗，并保證了壓氣機(jī)安全穩(wěn)定工作。然而不容忽視的問題是:空氣注入儲氣室空間的過程也是空氣的壓縮過程，儲氣室的溫度也會上升，同樣會增大壓氣機(jī)的功耗，很少有關(guān)注此問題的研究或相關(guān)裝置解決該問題。目前儲氣室的散熱靠儲氣室壁面與自然環(huán)境之間的自然散熱，散熱不暢尤其是短時間快速的儲氣室壓力上升將導(dǎo)致儲氣室溫度飛速上升，這將大大增加壓縮空氣蓄能過程的功耗，降低儲氣蓄能的效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服已有技術(shù)之缺陷、提供一種可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，它采用噴水霧化方式可顯著降低壓縮空氣蓄能功耗。
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，它包括電動機(jī)、低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、透平、發(fā)電機(jī)和儲氣室，改進(jìn)后，增設(shè)噴水霧化機(jī)構(gòu)，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)設(shè)置在儲氣室的內(nèi)部，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)通過管道與噴水栗連接，噴水栗通過管道與蓄水池的排水口連接。
[0007]上述可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，所述裝置還包括儲熱裝置、凝結(jié)水栗以及設(shè)置在儲氣室內(nèi)部的熱水收集裝置，所述熱水收集裝置通過管道依次與凝結(jié)水栗、儲熱裝置連接，所述儲熱裝置的儲熱支路與蓄水池連接，所述儲熱裝置的放熱支路與儲氣室的供氣管路連接。
[0008]上述可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)設(shè)置在儲氣室的頂部。
[0009]上述可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，所述熱水收集裝置設(shè)置在儲氣室的底部。
[0010]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，有以下技術(shù)效果:1、噴水霧化機(jī)構(gòu)采用霧化噴水的方式將水霧噴入儲氣室，吸收產(chǎn)生于儲氣室的壓縮熱，保持儲氣室內(nèi)空氣溫度相對恒定，降低了壓氣蓄能過程中的功耗；2、利用儲熱裝置儲存熱水中吸收的壓縮熱；3、將儲存在儲熱裝置中的壓縮熱利用于壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)的放氣釋能發(fā)電過程，提高透平進(jìn)氣參數(shù)，進(jìn)而提高整個壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性；4、將噴水霧化機(jī)構(gòu)布置于儲氣室頂部，可以自上而下的最大程度的吸收儲氣室的熱量，熱水收集裝置設(shè)置在儲氣室的底部，便于收集水流而排出儲氣室。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中各標(biāo)號清單為:1、電動機(jī)，2、低壓壓氣機(jī)，3、中間冷卻器，4、高壓壓氣機(jī)，5、后冷卻器，6、儲氣室，7、透平，8、發(fā)電機(jī)，9、熱水收集裝置，10、凝結(jié)水栗，11、儲熱裝置，12、蓄水池，13、噴水栗，14、噴水霧化機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型包括發(fā)電部分和儲氣室6、噴水霧化機(jī)構(gòu)14、熱水收集裝置9、儲熱裝置11、凝結(jié)水栗10、噴水栗13、蓄水池12，其中，噴水霧化機(jī)構(gòu)14和熱水收集裝置9均設(shè)置在儲氣室6的內(nèi)部，噴水霧化機(jī)構(gòu)14安裝在儲氣室6的頂部，噴水霧化機(jī)構(gòu)14將水霧化后噴入儲氣室6內(nèi)，降低儲氣室內(nèi)的空氣溫度，減少儲氣過程的壓縮耗功，熱水收集裝置9安裝在儲氣室6的底部，用于收集吸熱后的熱水。所述的噴水霧化機(jī)構(gòu)14通過管道與噴水栗13連接，而噴水栗13通過管道與蓄水池12底部的排水口連接；熱水收集裝置9通過管道依次與凝結(jié)水栗10、儲熱裝置11連接，而儲熱裝置11的儲熱支路與蓄水池12的入水口連接，所述儲熱裝置11的放熱支路與儲氣室6的供氣管路連接。
[0015]以下對本實(shí)用新型的工作過程做進(jìn)一步說明:
[0016]在電網(wǎng)低谷負(fù)荷時期，啟動電動機(jī)1，帶動壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)的低壓壓氣機(jī)
2、高壓壓氣機(jī)4開始工作，壓縮的空氣經(jīng)過中間冷卻器3和后冷卻器5冷卻，再經(jīng)管道被連續(xù)充入儲氣室6，此時，噴水栗13開始工作，將水從蓄水池12中抽出送到噴水霧化機(jī)構(gòu)14，噴水霧化機(jī)構(gòu)14將水霧化后噴入儲氣室6中，霧化后的水吸收儲氣室6中的壓縮熱，降低儲氣室內(nèi)的空氣溫度。吸熱后的霧化水在儲氣室壓力的作用下逐漸被熱水收集裝置9收集，與熱水收集裝置9連接的凝結(jié)水栗10將收集的熱水經(jīng)儲熱支路進(jìn)入儲熱裝置11進(jìn)行熱存儲，然后通過管道排入蓄水池12中。
[0017]在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時期，壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)的儲氣室6開始放氣，空氣沿著儲氣室6的供氣管路進(jìn)入儲熱裝置11的放熱支路，在儲熱裝置11中吸熱后的空氣再進(jìn)入透平7驅(qū)動發(fā)電機(jī)8發(fā)電。
[0018]本實(shí)用新型通過噴水霧化的方式降低了儲氣過程中儲氣室內(nèi)的空氣溫度，可有效降低壓縮空氣過程耗功，并且將儲氣室內(nèi)的壓縮熱回收利用于放氣釋能發(fā)電過程，有效的提高了系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。
【權(quán)利要求】
1.一種可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，它包括電動機(jī)(I)、低壓壓氣機(jī)(2)、高壓壓氣機(jī)(4)、透平(7)、發(fā)電機(jī)(8)和儲氣室(6)，其特征在于，增設(shè)噴水霧化機(jī)構(gòu)(14)，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)(14 )設(shè)置在儲氣室(6 )的內(nèi)部，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)(14 )通過管道與噴水栗(13 )連接，噴水栗(13 )通過管道與蓄水池(12 )的排水口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，其特征在于，增設(shè)儲熱裝置(11)、凝結(jié)水栗(10 )以及設(shè)置在儲氣室(6 )內(nèi)部的熱水收集裝置(9 )，所述熱水收集裝置(9 )通過管道依次與凝結(jié)水栗(10 )、儲熱裝置(11)連接，所述儲熱裝置(11)的儲熱支路與蓄水池(12)連接，所述儲熱裝置(11)的放熱支路與儲氣室(6)的供氣管路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，其特征在于，所述噴水霧化機(jī)構(gòu)(14)設(shè)置在儲氣室(6)的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可降低壓縮空氣蓄能功耗的發(fā)電裝置，其特征在于，所述熱水收集裝置(9 )設(shè)置在儲氣室(6 )的底部。
【文檔編號】F04B41/02GK203604048SQ201320814854
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】冉鵬, 王亞瑟 申請人:華北電力大學(xué)（保定）