高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，包括多個互不相通的儲氣罐、管道、壓力控制閥、壓力控制系統(tǒng)、氣動馬達(dá)及發(fā)電機；所述的氣動馬達(dá)設(shè)置有與儲氣罐數(shù)量一樣的進(jìn)氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與進(jìn)氣口數(shù)量一樣的對應(yīng)葉片，氣動馬達(dá)的每個進(jìn)氣口用管道與對應(yīng)的一個儲氣罐出氣口連接，氣動馬達(dá)進(jìn)氣口與儲氣罐出氣口之間設(shè)置有壓力控制閥，氣動馬達(dá)與發(fā)電機連接；所述的壓力控制系統(tǒng)分別控制每個壓力控制閥，調(diào)節(jié)控制每個儲氣罐的出氣口壓力。所述的高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，既能保證發(fā)電機的穩(wěn)定工作，又能提高壓縮空氣儲能方式的能效轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng):通過壓縮機把空氣壓縮到儲氣罐中，釋放一個儲氣罐或并聯(lián)在一起的多個儲氣罐中的壓力氣體，通過連接到氣動馬達(dá)的進(jìn)氣口上管道，驅(qū)動氣動馬達(dá)拖動發(fā)電機工作，為了發(fā)電機輸出電力的穩(wěn)定，通過調(diào)壓閥控制氣動馬達(dá)進(jìn)氣符合額定壓力要求。當(dāng)儲氣罐的壓力高于額定壓力時，系統(tǒng)正常工作；低于額定壓力時，就無法正常工作，這時儲氣罐中的殘存壓力氣體就只能當(dāng)作庫存無法使用，浪費了空氣壓縮機的電耗，還占用了儲氣罐寶貴的空間，造成壓縮空氣儲能方式能效轉(zhuǎn)換效率低。 [0003]專利號200780031109.X，為了實現(xiàn)儲氣罐輸出氣壓的穩(wěn)定，提出技術(shù)方案:設(shè)置兩個儲氣罐，在其中一個儲氣罐上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，儲氣罐間用管道連接，在連接管道上裝水泵，儲氣罐中事先裝一定量的水的；壓縮機充氣時，壓力空氣把水壓到?jīng)]有氣口的儲氣罐中，儲氣罐放氣時，為了穩(wěn)定出氣口壓力穩(wěn)定，通過控制水泵的工作來實現(xiàn)。該方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)壓過程水泵要耗電，水還占用了寶貴的儲氣罐容積，壓縮空氣的能效轉(zhuǎn)換效率低。
[0004]壓縮空氣儲能方式作為一種能源儲能方式在環(huán)保、使用成本方面較其他儲能方式有比較明顯的優(yōu)點，但壓縮空氣儲能方式:壓力越高，能效轉(zhuǎn)換效率就越低，儲氣罐容積越大，殘存壓力氣體就越多，能效轉(zhuǎn)換效率也越低。若能提出既能保證發(fā)電機的穩(wěn)定工作，又能提高壓縮空氣儲能方式的能效轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)方案，對新能源如風(fēng)電、光電發(fā)電發(fā)展有重要推動作用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明一種高效壓縮空氣儲能的發(fā)電系統(tǒng)，提供了既能保證發(fā)電機的穩(wěn)定工作，又能提高壓縮空氣儲能方式的能效轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)方案。
[0006]所述一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，包括多個互不相通的儲氣罐、管道、壓力控制閥、壓力控制系統(tǒng)、氣動馬達(dá)及發(fā)電機；所述的氣動馬達(dá)設(shè)置有與儲氣罐數(shù)量一樣的進(jìn)氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與進(jìn)氣口數(shù)量一樣的對應(yīng)葉片，氣動馬達(dá)的每個進(jìn)氣口用管道與對應(yīng)的一個儲氣罐出氣口連接，氣動馬達(dá)進(jìn)氣口與儲氣罐出氣口之間設(shè)置有壓力控制閥，氣動馬達(dá)與發(fā)電機連接；所述的壓力控制系統(tǒng)分別控制每個壓力控制閥，調(diào)節(jié)控制每個儲氣罐的出氣口壓力。
[0007]本發(fā)明的一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點在于:
[0008]由于氣動馬達(dá)的多個進(jìn)氣口與多個儲氣罐出氣口通過各自的管道對應(yīng)連接，壓力控制系統(tǒng)可以分別控制每個壓力控制閥，調(diào)節(jié)控制每個儲氣罐的出氣口壓力。這樣，在系統(tǒng)工作時，只要求多個儲氣罐的出氣口壓力的合力滿足氣動馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速要求就可以，每個儲氣罐的壓力可以不同，每個儲氣罐的壓縮空氣理論上都可以用到幾乎接近零殘存。因此，本發(fā)明的一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，在保證氣動馬達(dá)驅(qū)動發(fā)電機穩(wěn)定工作的同時，每個儲氣罐的壓縮空氣理論上都可以用到幾乎接近零殘存，極大提高了壓縮空氣儲能方式的能效轉(zhuǎn)換效率，對新能源如風(fēng)電發(fā)電、光伏發(fā)電發(fā)展有重要推動作用。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0009]下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0010]圖1本發(fā)明的一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)的流程圖
[0011]圖2本發(fā)明的氣動馬達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖3本發(fā)明的一種實施例光伏發(fā)電的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)的流程圖
[0013]圖4本發(fā)明的一種實施例風(fēng)能發(fā)電的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)的流程圖
[0014]圖5本發(fā)明的一種實施例火力發(fā)電的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)的流程圖
【【具體實施方式】】
[0015]本發(fā)明的實施例1:
[0016]如圖1、2和圖3, 種光伏發(fā)電站的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電站、空氣壓縮機、3個儲氣罐，一臺3個進(jìn)氣口的氣動馬達(dá)，一臺發(fā)電機及其壓力控制系統(tǒng)；空氣壓縮機的出氣口與儲氣 罐的進(jìn)氣口用管道連接，每個儲氣罐出氣口安置有壓力控制閥，如圖2，氣動馬達(dá)設(shè)置有3進(jìn)氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸21上設(shè)置3個對應(yīng)葉片22，氣動馬達(dá)的每個進(jìn)氣口用管道對應(yīng)連接一個儲氣罐的出氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸21上安置速度傳感器23，氣動馬達(dá)通過電機聯(lián)接軸24與發(fā)電機連接；在有日照時，光伏電站多余的電力驅(qū)動空壓機壓縮空氣存儲到3個儲氣罐中，需要發(fā)電時，壓力控制系統(tǒng)根據(jù)氣動馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上安置的速度傳感器反饋的速度信號，分別控制3個儲氣罐的出氣口壓力，滿足發(fā)電機的穩(wěn)定發(fā)電工作；因此，實現(xiàn)了在保證發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電工作的同時，只要有一個儲氣罐壓力高于氣動馬達(dá)穩(wěn)定工作要求，其他兩個儲氣罐存儲的壓縮空氣都可以用到幾乎接近零殘存。
[0017]本發(fā)明的實施例2:
[0018]如圖1、2和圖4，一種風(fēng)力發(fā)電的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電站、空氣壓縮機、3個儲氣罐，一臺3個進(jìn)氣口的氣動馬達(dá)，一臺發(fā)電機及其壓力控制系統(tǒng)；空壓機的出氣口與儲氣罐的進(jìn)氣口用管道連接，每個儲氣罐出氣口安置有壓力控制閥，氣動馬達(dá)設(shè)置有3進(jìn)氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸21上設(shè)置3個對應(yīng)葉片22，氣動馬達(dá)的每個進(jìn)氣口用管道對應(yīng)連接一個儲氣罐的出氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸21上安置速度傳感器23，氣動馬達(dá)通過電機聯(lián)接軸24 ;在風(fēng)力發(fā)電中，產(chǎn)生的機械能過剩時，這部分機械能通過機械裝置驅(qū)動空壓機壓縮空氣存儲到3個儲氣罐中，需要發(fā)電時，壓力控制系統(tǒng)根據(jù)氣動馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上安置速度傳感器反饋的速度信號，分別控制3個儲氣罐的出氣口壓力，滿足發(fā)電機的穩(wěn)定工作；因此，實現(xiàn)了在保證發(fā)電機穩(wěn)定工作的同時，只要有一個儲氣罐壓力高于氣動馬達(dá)穩(wěn)定工作要求，其他兩個儲氣罐存儲的壓縮空氣都可以用到幾乎接近零殘存。
[0019]本發(fā)明的實施例3:
[0020]如圖1、2和圖5，一種火力發(fā)電站的壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，包括火力發(fā)電站、空氣壓縮機、3個儲氣罐，一臺3個進(jìn)氣口的氣動馬達(dá)，一臺發(fā)電機及其壓力控制系統(tǒng)；空壓機的出氣口與儲氣罐的進(jìn)氣口用管道連接，每個儲氣罐出氣口安置有壓力控制閥，氣動馬達(dá)設(shè)置有3進(jìn)氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸21上設(shè)置3個對應(yīng)葉片22，氣動馬達(dá)的每個進(jìn)氣口用管道對應(yīng)連接一個儲氣罐的出氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸21上安置速度傳感器23，氣動馬達(dá)通過電機聯(lián)接軸24 ;在發(fā)電站用電低谷時期，電站多余的電力驅(qū)動空壓機壓縮空氣存儲到3個儲氣罐中，需要發(fā)電時，壓力控制系統(tǒng)根據(jù)氣動馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上安置速度傳感器反饋的速度信號，分別控制3個儲氣罐的出氣口壓力，滿足發(fā)電機的穩(wěn)定工作；因此，實現(xiàn)了在保證發(fā)電機穩(wěn)定工作的同時，只要有一個儲氣罐壓力高于氣動馬達(dá)穩(wěn)定工作要求，其他兩個儲氣罐存儲的壓縮空氣都可以用到幾乎接近零殘存。
【權(quán)利要求】
1.一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括多個互不相通的儲氣罐、管道、壓力控制閥、壓力控制系統(tǒng)、氣動馬達(dá)及發(fā)電機；所述的氣動馬達(dá)設(shè)置有與儲氣罐數(shù)量一樣的進(jìn)氣口，氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與進(jìn)氣口數(shù)量一樣的對應(yīng)葉片，氣動馬達(dá)的每個進(jìn)氣口用管道與對應(yīng)的一個儲氣罐出氣口連接，氣動馬達(dá)進(jìn)氣口與儲氣罐出氣口之間設(shè)置有壓力控制閥，氣動馬達(dá)與發(fā)電機連接；所述的壓力控制系統(tǒng)分別控制每個壓力控制閥，調(diào)節(jié)控制每個儲氣罐的出氣口壓力。
【文檔編號】F01D19/00GK103628932SQ201310639064
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】賴勇清, 郝長中 申請人:賴勇清