压缩空气储能系统的流量调节机构、储能系统及调节方法技术方案

一种压缩空气储能系统的流量调节机构、储能系统及调节方法，压缩空气储能系统的流量调节机构，包括：减压罐，与压缩空气储能系统的高压储气罐相连通，所述减压罐用于缓冲所述高压储气罐流向膨胀机的气体介质；流量调节阀，用于调节所述减压罐输出的气体介质流量；流量计，设置在所述流量调节阀的介质出口位置；控制系统，分别与所述减压罐、所述流量调节阀和所述流量计通讯相连，所述控制系统接收所述流量计的流量数据以调节所述流量调节阀的开度。通过上述结构，以解决现有技术中的压缩空气储能系统释能过程中，储气室内的压缩空气在减压过程中难以精确控制气体的压力与流量，导致能量损失，以及造成能量损失问题。以及造成能量损失问题。以及造成能量损失问题。

【技术实现步骤摘要】
压缩空气储能系统的流量调节机构、储能系统及调节方法


[0001]本专利技术涉及压缩空气储能
，具体涉及一种压缩空气储能系统的流量调节机构、储能系统及调节方法。

技术介绍

[0002]压缩空气储能系统应用于可再生能源、分布式能源系统，具有频繁变工况工作需求，需要对其膨胀机的变工况运行需求进行压力与流量的调节。要求压缩空气储能系统的流量调节机构可以准确地实现在设计范围内任意压力与流量的调节，从而提高压缩空气储能系统的运行效率与变工况性能。
[0003]现有的压缩空气储能系统，例如公开号为CN215595843U的专利文件，公开了一种与燃煤发电机组集成的压缩空气储能系统，空气冷却器空气出口管道与储气室之间设置1#减压阀，组成压缩空气储能子系统；储气室(6)出口设置2#减压阀，并串联一级空气加热器和二级空气加热器，进而通过膨胀机驱动储能系统发电机产生电能，组成上述压缩空气释能子系统。
[0004]压缩空气储能系统采用定容储气容器，在发电过程中均存在将高压空气通过节流降压达到所需要膨胀机入口压力。上述储气室通过减压阀直接通过加热器与膨胀机相连，导致储气室内的压缩空气在减压过程中难以精确控制气体的压力与流量，导致能量损失。而且，节流减压还是一个显著熵增的过程，会带来系统能量损失问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种压缩空气储能系统的流量调节机构、储能系统及调节方法，以解决现有技术中的压缩空气储能系统储气室内的压缩空气在减压过程中难以精确控制气体的压力与流量，以及造成能量损失问题。为此，本专利技术提供一种压缩空气储能系统的流量调节机构，包括：
[0006]减压罐，与压缩空气储能系统的高压储气罐相连通，所述减压罐用于缓冲所述高压储气罐流向膨胀机的气体介质；
[0007]流量调节阀，设置在所述减压罐的出口位置，用于调节所述减压罐输出的气体介质流量；
[0008]流量计，设置在所述流量调节阀的介质出口位置；
[0009]控制系统，分别与所述减压罐、所述流量调节阀和所述流量计通讯相连，所述控制系统接收所述流量计的流量数据以调节所述流量调节阀的开度。
[0010]可选的，压缩空气储能系统的流量调节机构，还包括：
[0011]开关阀，所述开关阀设置在所述高压储气罐和所述减压罐之间，所述开关阀与所述控制系统通讯相连，以根据所述控制系统的控制指令调节气体进入所述减压罐的周期。
[0012]可选的，压缩空气储能系统的流量调节机构，还包括：
[0013]高压截止阀，设置在所述高压储气罐和所述开关阀之间，用于对所述高压储气罐
的出口密封。
[0014]一种压缩空气储能系统，包括：
[0015]压缩空气储能系统的流量调节机构；以及，
[0016]高压储气罐，用于储存高压气体介质；
[0017]换热器，与所述减压罐的出口相连通；
[0018]膨胀机，用于将空气的压力能转化为机械能；
[0019]发电机，与所述膨胀机传动相连。
[0020]一种压缩空气储能系统的调节方法，包括以下步骤：
[0021]S1，使高压储气罐内的高压气体介质进入减压罐减压；
[0022]S2，通过流量调节阀调整所述减压罐的出口开度，从而使减压后的气体介质依次进入换热器、膨胀机和发电机发电。
[0023]可选的，在步骤S2中，还包括：
[0024]通过流量计实时测量所述减压罐的出口流量，并将测量数据发送给控制系统，所述控制系统通过流量调节阀调节所述减压罐输出的气体介质流量。
[0025]可选的，在步骤S1中，还包括：
[0026]通过控制系统控制位于所述高压储气罐和所述减压罐之间的开关阀开关周期，所述开关阀间断开关，以调节进入减压罐高压气体介质质量。
[0027]所述压缩空气储能系统的调节方法应用至上述压缩空气储能系统的流量调节机构中。
[0028]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0029]1.本专利技术提供的压缩空气储能系统的流量调节机构，包括：减压罐，与压缩空气储能系统的高压储气罐相连通，所述减压罐用于缓冲所述高压储气罐流向膨胀机的气体介质；流量调节阀，设置在所述减压罐的出口位置，用于调节所述减压罐输出的气体介质流量；流量计，设置在所述流量调节阀的介质出口位置；控制系统，分别与所述减压罐、所述流量调节阀和所述流量计通讯相连，所述控制系统接收所述流量计的流量数据以调节所述流量调节阀的开度。
[0030]在本专利技术中通过减压罐、流量调节阀、流量计以及控制上述三个部件的控制系统替代现有技术中的单独节流阀，从而实现对压缩空气储能系统中的膨胀机进口压力的控制，从而解决了现有储气室通过减压阀直接通过加热器与膨胀机相连，导致储气室内的压缩空气在减压过程中难以精确控制气体的压力与流量，导致能量损失。以及，节流减压还是一个显著熵增的过程，会带来系统能量损失问题。从而本专利技术的方法提高了压缩空气储能系统的气体介质控制精度，降低了节流损失，提高了压缩空气储能系统效率。
[0031]2.本专利技术提供的压缩空气储能系统的流量调节机构，还包括：开关阀，所述开关阀设置在所述高压储气罐和所述减压罐之间，所述开关阀与所述控制系统通讯相连，以根据所述控制系统的控制指令调节气体进入所述减压罐的周期。
[0032]在本专利技术中，通过控制系统控制开关阀的开启或关闭，可以有效地将高压储气罐内的气体介质移送至减压罐，进而稳定减压罐的出口压力。而且，高压储气罐间断送气还可以有效地保证减压罐内的压力值稳定可控。
[0033]3.本专利技术提供的压缩空气储能系统的流量调节机构，还包括：高压截止阀，设置在
所述高压储气罐和所述开关阀之间，用于对所述高压储气罐的出口密封。在本专利技术中，通过对高压储气罐的出口密封，保证压缩空气储能系统的静态密封及安全。
[0034]4.本专利技术提供的压缩空气储能系统，包括：压缩空气储能系统的流量调节机构；以及，高压储气罐，用于储存高压气体介质；换热器，与所述减压罐的出口相连通；膨胀机，用于将空气的压力能转化为机械能；发电机，与所述膨胀机传动相连。在本专利技术中的压缩空气储能系统包括压缩空气储能系统的流量调节机构，具有压缩空气储能系统的流量调节机构所有有益效果。
[0035]5.本专利技术提供的压缩空气储能系统的调节方法，包括以下步骤：S1，使高压储气罐内的高压气体介质进入减压罐减压；S2，通过流量调节阀调整所述减压罐的出口开度，从而使减压后的气体介质依次进入换热器、膨胀机和发电机发电。
[0036]在本专利技术中，通过减压罐给高压储气罐内排出的高压气体介质减压，避免了现有技术中采用单独节流阀控制膨胀机进口压力的方法。解决了现有储气室通过减压阀直接通过加热器与膨胀机相连，导致储气室内的压缩空气在减压过程中难以精确控制气体的压力与流量，导致能量损失。以及，节流减压还是一个显著熵增的过程，会带来系统能量损失问题。从而本专利技术方法提高了压缩空气储能系统的气体介质控制精度，降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气储能系统的流量调节机构，其特征在于，包括：减压罐(1)，与压缩空气储能系统的高压储气罐(2)相连通，所述减压罐(1)用于缓冲所述高压储气罐(2)流向膨胀机(3)的气体介质；流量调节阀(4)，设置在所述减压罐(1)的出口位置，用于调节所述减压罐(1)输出的气体介质流量；流量计(5)，设置在所述流量调节阀(4)的介质出口位置；控制系统(6)，分别与所述减压罐(1)、所述流量调节阀(4)和所述流量计(5)通讯相连，所述控制系统(6)接收所述流量计(5)的流量数据以调节所述流量调节阀(4)的开度。2.根据权利要求1所述的压缩空气储能系统的流量调节机构，其特征在于，还包括：开关阀(7)，所述开关阀(7)设置在所述高压储气罐(2)和所述减压罐(1)之间，所述开关阀(7)与所述控制系统(6)通讯相连，以根据所述控制系统(6)的控制指令调节气体进入所述减压罐(1)的周期。3.根据权利要求2所述的压缩空气储能系统的流量调节机构，其特征在于，还包括：高压截止阀(8)，设置在所述高压储气罐(2)和所述开关阀(7)之间，用于对所述高压储气罐(2)的出口密封。4.一种压缩空气储能系统，其特征在于，包括：权利要求1至3中任一项所述的压缩空气储能系统的流量调节机构；以及，高压储气罐(2)，用于储存高压气体介质；换热器(9)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新敬，周学志，徐玉杰，刘畅，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：