高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統的制作方法
【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，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、氣動馬達及發(fā)電機；所述的氣動馬達設置有與儲氣罐數量一樣的進氣口，氣動馬達轉軸上設置有與進氣口數量一樣的對應葉片，氣動馬達的每個進氣口用管道與對應的一個儲氣罐出氣口連接，氣動馬達進氣口與儲氣罐出氣口之間設置有壓力控制閥，氣動馬達與發(fā)電機連接；所述的壓力控制系統分別控制每個壓力控制閥，調節(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，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換效率。
【專利說明】高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統。
【【背景技術】】
[0002]現有的壓縮空氣儲能發(fā)電系統: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在一起的多個儲氣罐中的壓力氣體，通過連接到氣動馬達的進氣口上管道，驅動氣動馬達拖動發(fā)電機工作，為了發(fā)電機輸出電力的穩(wěn)定，通過調壓閥控制氣動馬達進氣符合額定壓力要求。當儲氣罐的壓力高于額定壓力時，系統正常工作；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換效率低。 [0003]專利號200780031109.X，為了實現儲氣罐輸出氣壓的穩(wěn)定，提出技術方案:設置兩個儲氣罐，在其中一個儲氣罐上設置有進氣口和出氣口，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，壓力空氣把水壓到沒有氣口的儲氣罐中，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。該方案結構復雜，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換效率的技術方案，對新能源如風電、光電發(fā)電發(fā)展有重要推動作用。
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【發(fā)明內容】
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[0005]本發(fā)明一種高效壓縮空氣儲能的發(fā)電系統，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換效率的技術方案。
[0006]所述一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統，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、氣動馬達及發(fā)電機；所述的氣動馬達設置有與儲氣罐數量一樣的進氣口，氣動馬達轉軸上設置有與進氣口數量一樣的對應葉片，氣動馬達的每個進氣口用管道與對應的一個儲氣罐出氣口連接，氣動馬達進氣口與儲氣罐出氣口之間設置有壓力控制閥，氣動馬達與發(fā)電機連接；所述的壓力控制系統分別控制每個壓力控制閥，調節(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)電系統優(yōu)點在于:
[0008]由于氣動馬達的多個進氣口與多個儲氣罐出氣口通過各自的管道對應連接，壓力控制系統可以分別控制每個壓力控制閥，調節(jié)控制每個儲氣罐的出氣口壓力。這樣，在系統工作時，只要求多個儲氣罐的出氣口壓力的合力滿足氣動馬達額定轉速要求就可以，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，在保證氣動馬達驅動發(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換效率，對新能源如風電發(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]下面參照附圖結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0010]圖1本發(fā)明的一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統的流程圖
[0011]圖2本發(fā)明的氣動馬達的結構示意圖
[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)電系統的流程圖
[0013]圖4本發(fā)明的一種實施例風能發(fā)電的壓縮空氣儲能發(fā)電系統的流程圖
[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，包括光伏發(fā)電站、空氣壓縮機、3個儲氣罐，一臺3個進氣口的氣動馬達，一臺發(fā)電機及其壓力控制系統；空氣壓縮機的出氣口與儲氣 罐的進氣口用管道連接，每個儲氣罐出氣口安置有壓力控制閥，如圖2，氣動馬達設置有3進氣口，氣動馬達轉軸21上設置3個對應葉片22，氣動馬達的每個進氣口用管道對應連接一個儲氣罐的出氣口，氣動馬達轉軸21上安置速度傳感器23，氣動馬達通過電機聯接軸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，壓力控制系統根據氣動馬達的轉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4，一種風力發(fā)電的壓縮空氣儲能發(fā)電系統，包括風力發(fā)電站、空氣壓縮機、3個儲氣罐，一臺3個進氣口的氣動馬達，一臺發(fā)電機及其壓力控制系統；空壓機的出氣口與儲氣罐的進氣口用管道連接，每個儲氣罐出氣口安置有壓力控制閥，氣動馬達設置有3進氣口，氣動馬達轉軸21上設置3個對應葉片22，氣動馬達的每個進氣口用管道對應連接一個儲氣罐的出氣口，氣動馬達轉軸21上安置速度傳感器23，氣動馬達通過電機聯接軸24 ;在風力發(fā)電中，產生的機械能過剩時，這部分機械能通過機械裝置驅動空壓機壓縮空氣存儲到3個儲氣罐中，需要發(fā)電時，壓力控制系統根據氣動馬達的轉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，包括火力發(fā)電站、空氣壓縮機、3個儲氣罐，一臺3個進氣口的氣動馬達，一臺發(fā)電機及其壓力控制系統；空壓機的出氣口與儲氣罐的進氣口用管道連接，每個儲氣罐出氣口安置有壓力控制閥，氣動馬達設置有3進氣口，氣動馬達轉軸21上設置3個對應葉片22，氣動馬達的每個進氣口用管道對應連接一個儲氣罐的出氣口，氣動馬達轉軸21上安置速度傳感器23，氣動馬達通過電機聯接軸24 ;在發(fā)電站用電低谷時期，電站多余的電力驅動空壓機壓縮空氣存儲到3個儲氣罐中，需要發(fā)電時，壓力控制系統根據氣動馬達的轉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。
【權利要求】
1.一種高效壓縮空氣儲能發(fā)電系統，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、氣動馬達及發(fā)電機；所述的氣動馬達設置有與儲氣罐數量一樣的進氣口，氣動馬達轉軸上設置有與進氣口數量一樣的對應葉片，氣動馬達的每個進氣口用管道與對應的一個儲氣罐出氣口連接，氣動馬達進氣口與儲氣罐出氣口之間設置有壓力控制閥，氣動馬達與發(fā)電機連接；所述的壓力控制系統分別控制每個壓力控制閥，調節(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)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】賴勇清, 郝長中 申請人:賴勇清