【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力储能，尤其涉及一种回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统。
技术介绍
1、由于能源短缺和气候问题的困扰，可持续的绿色能源结构是世界各国迫切追求的目标。可再生能源在能源结构中渗透水平显著提高是实现这一目标的前提条件。但是，目前仍然存在需要解决的关键供需问题。受个性化能源需求和可再生能源发电波动性的制约，可再生能源发电容量可能高于或低于终端能耗。针对这方面，电力储能技术近年来得到了广泛的发展。特别是压缩气体储能，大量的电力存储被推到了最前沿。
2、相较于超临界和亚临界压缩二氧化碳储能系统，跨临界压缩二氧化碳储能系统压比大，具有更高的储能效率以及更大的储能密度。同时将高压侧二氧化碳液化为液态二氧化碳更利于储存，降低储存体积，有利于提高储能密度。针对压缩机及透平级数，研究发现，在相同条件下，系统压缩机级数越少，压缩机效率越高，因此采用一级压缩和一级膨胀。但一级压缩后温度高，且在临界点附近热容变化大，换热器存在较大损失。而且在压缩过程中，吸收热量充足，在释能过程中存在能量浪费。
3、因此，需要一种回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统来解决以上问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统，包括柔性气仓、压缩机、储能高温换热器、储能中温换热器、冷凝器、高压储液罐、节流阀、蒸发器、释能低温回热器、释能中温再热器、释能高温再热器、透平、散热器、高温熔融盐储罐、第一泵、低温熔融
2、其中，柔性气仓的出口与压缩机的入口相连；压缩机的出口、储能高温换热器、储能中温换热器、冷凝器、高压储液罐、节流阀、蒸发器、释能低温回热器、释能中温再热器、释能高温再热器、透平的入口依次连接；透平的出口、释能低温回热器、散热器、柔性气仓的入口依次连接；低温熔融盐储罐、储能高温换热器、高温熔融盐储罐、第一泵、释能高温再热器依次连接构成循环回路；低温蓄水罐的出口与第二泵的入口相连，第二泵的出口分别与储能中温换热器、冷凝器相连；储能中温换热器依次与第一高温蓄水罐、释能中温再热器连接，冷凝器与第二高温蓄水罐的入口连接，释能中温再热器与第二高温蓄水罐的出口并联后再与蒸发器连接，蒸发器与低温蓄水罐的入口连接；电动机与压缩机连接；发电机与透平连接。
3、一种回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统的运行方法，在电力低谷期，压缩机由电动机驱动；柔性气仓释放常温常压的气态二氧化碳经压缩机加压后成为高压气态二氧化碳，再经储能高温换热器、储能中温换热器降低温度、释放热量，然后被冷凝器冷凝为液态二氧化碳，液态二氧化碳被输送到高压储液罐内存储；低温熔融盐从低温熔融盐储罐流出，输送至储能高温换热器降低高压气态二氧化碳的温度，吸收热量后的熔融盐流入高温熔融盐储罐中；高压水从低温蓄水罐流出，经过第二泵后分别流入储能中温换热器和冷凝器，流入储能中温换热器的高压水吸收高压气态二氧化碳的热量后，进入第一高温蓄水罐储存，流入冷凝器的高压水则吸收高压气态二氧化碳的热量，使其冷凝为高压液态二氧化碳，而高压水则流入第二高温蓄水罐储存；
4、在电力高峰期，透平通过发电机产生电能供给用户，实现能量的释放；高压液态二氧化碳由高压储液罐释放，流经节流阀稳压后，经蒸发器吸收热量被气化为高压气态二氧化碳；高压气态二氧化碳依次经过释能低温回热器、释能中温再热器、释能高温再热器吸收热量、提高温度，然后经透平膨胀做功，降低压力及温度；降低压力及温度的气态二氧化碳继续流入释能低温回热器，利用废气余热，为低温气态二氧化碳供热，再进入散热器保证气态二氧化碳以常温常压的状态回到柔性气仓；高温熔融盐从高温熔融盐储罐中流出，通过第一泵稳压流入释能高温再热器提高透平的入口处气态二氧化碳的温度，然后回到低温熔融盐储罐；一部分高温高压水由第一高温蓄水罐流出，进入释能中温再热器释放热量，另一部分高温高压水由第二高温蓄水罐流出，与经释能中温再热器流出的高压水汇合后流入蒸发器释放热量，最后回到低温蓄水罐。
5、低温熔融盐储罐的温度大于熔融盐的凝固温度。
6、本专利技术的有益效果在于：
7、本专利技术通过在压缩机后及透平前设置两个回热器进行热量匹配，同时，为解决余热问题，使用废气来加热蒸发器后工质，进一步提高了透平入口温度，改善了中高温区再热器换热情况，提高了对应换热器的效率，减小了中高温区再热器热端差，提高了系统循环效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统，其特征在于，包括柔性气仓(1)、压缩机(2)、储能高温换热器(3)、储能中温换热器(4)、冷凝器(5)、高压储液罐(6)、节流阀(7)、蒸发器(8)、释能低温回热器(9)、释能中温再热器(10)、释能高温再热器(11)、透平(12)、散热器(13)、高温熔融盐储罐(14)、第一泵(15)、低温熔融盐储罐(16)、第一高温蓄水罐(17)、第二高温蓄水罐(18)、低温蓄水罐(19)、第二泵(20)、电动机(21)、发电机(22)；
2.一种权利要求1所述回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统的运行方法，其特征在于，在电力低谷期，压缩机(2)由电动机(21)驱动；柔性气仓(1)释放常温常压的气态二氧化碳经压缩机(2)加压后成为高压气态二氧化碳，再经储能高温换热器(3)、储能中温换热器(4)降低温度、释放热量，然后被冷凝器(5)冷凝为液态二氧化碳，液态二氧化碳被输送到高压储液罐(6)内存储；低温熔融盐从低温熔融盐储罐(16)流出，输送至储能高温换热器(3)降低高压气态二氧化碳的温度，吸收热量后的熔融盐流入
3.根据权利要求2所述回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统的运行方法，其特征在于，所述低温熔融盐储罐(16)的温度大于熔融盐的凝固温度。
...【技术特征摘要】
1.一种回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统，其特征在于，包括柔性气仓(1)、压缩机(2)、储能高温换热器(3)、储能中温换热器(4)、冷凝器(5)、高压储液罐(6)、节流阀(7)、蒸发器(8)、释能低温回热器(9)、释能中温再热器(10)、释能高温再热器(11)、透平(12)、散热器(13)、高温熔融盐储罐(14)、第一泵(15)、低温熔融盐储罐(16)、第一高温蓄水罐(17)、第二高温蓄水罐(18)、低温蓄水罐(19)、第二泵(20)、电动机(21)、发电机(22)；
2.一种权利要求1所述回收透平排气废热的气-液跨临界压缩二氧化碳储能系统的运行方法，其特征在于，在电力低谷期，压缩机(2)由电动机(21)驱动；柔性气仓(1)释放常温常压的气态二氧化碳经压缩机(2)加压后成为高压气态二氧化碳，再经储能高温换热器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：於震跃，左宇航，苏卫涛，李成军，郑应霞，荣杨一鸣，冯飙，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。