[发明专利]一种以稀有气体为工质的压缩气体分布式能源系统

权利要求书

1.一种以稀有气体为存储介质的压缩气体分布式能源系统，包括：稀有气体供应单元、稀有气体压缩储能单元、稀有气体膨胀释能单元、载热介质循环回路，其特征在于，

所述稀有气体供应单元包括常压稀有气体存储器（1）；

所述稀有气体压缩储能单元包括低压级压气机（2）、中压级压气机（3）、高压级压气机（4）及高压气体储气罐（22），其中，

--所述低压级压气机（2）的进气口通过管路与所述常压稀有气体存储器（1）的出气口连通，所述低压级压气机（2）产生的高压气体穿过低压级冷却器（8）的热流体侧后，一部分经带有压缩端低压级开关阀（14）的气体管路通入所述高压气体储气罐（22），另一部分经带有压缩端低压级速启/速关阀（17）的气体管路通入所述中压级压气机（3）的进气口,

--所述中压级压气机（3）产生的高压气体穿过中压级冷却器（9）的热流体侧后，一部分经带有压缩端中压级开关阀（15）的气体管路通入所述高压气体储气罐（22），另一部分经带有压缩端中压级速启/速关阀（18）的气体管路通入所述高压级压气机（4）的进气口,

--所述高压级压气机（4）产生的高压气体穿过高压级冷却器（10）的热流体侧后，经带有压缩端高压级开关阀（16）的气体管路通入所述高压气体储气罐（22）;

所述稀有气体膨胀释能单元包括高压级膨胀机（41）、中压级膨胀机（42）及低压级膨胀机（43），其中，

--所述高压气体储气罐（22）储存的高压气体，一部分经设有膨胀端高压级开关阀（32）的气体管路通入高压级换热器（38）的冷流体侧后通入所述高压级膨胀机（41），另一部分经设有膨胀端高压级速启/速关阀（35）的气体管路通入所述高压级膨胀机（41）,

--所述高压级膨胀机（41）膨胀后的气体，一部分经带有膨胀端中压级开关阀（33）的气体管路通入储冷罐（50），另一部分经带有膨胀端中压级速启/速关阀（36）的气体管路通入中压级换热器（39）的冷流体侧后进入所述中压级膨胀机（42），

--所述中压级膨胀机（42）膨胀后的气体，一部分经带有膨胀端低压级开关阀（34）的气体管路通入储冷罐（50），另一部分经带有膨胀端低压级速启/速关阀（37）的气体管路通入低压级换热器（40）的冷流体侧后进入所述低压级膨胀机（43），

--所述低压级膨胀机（43）膨胀后的气体通过储冷罐（50）后流入常压稀有气体存储器（1）；

所述载热介质循环回路包括载热介质供应罐（23）、储热罐（24），所述载热介质供应罐（23）中的载热介质经管路分别通入低压级冷却器（8）、中压级冷却器（9）、高压级冷却器（10）的冷流体侧后进入所述储热罐（24），所述储热罐（24）中的载热介质经管路分别通入高压级换热器（38）、中压级换热器（39）、低压级换热器（40）的热流体侧后进入所述载热介质供应罐（23）。

2.根据权利要求1所述的压缩气体分布式能源系统，其特征在于，所述载热介质供应罐（23）通过一共同的低温载热介质供应管路将载热介质分送至低压级冷却器（8）、中压级冷却器（9）、高压级冷却器（10）的冷流体侧，位于所述低压级冷却器（8）和中压级冷却器（9）之间的供应管路上设有中压级冷却器开关阀（19），位于所述中压级冷却器（9）和高压级冷却器（10）之间的供应管路上设有高压级冷却器开关阀（20）。

3.根据权利要求2所述的压缩气体分布式能源系统，其特征在于，所述储热罐（24）通过一共同的高温载热介质供应管路将载热介质分送至高压级换热器（38）、中压级换热器（39）、低压级换热器（40）的热流体侧，所述供应管路上串接有高压级换热器开关阀（47）、中压级换热器开关阀（48）、低压级换热器开关阀（49），其中，所述高压级换热器开关阀（47）设置在所述储热罐（24）和高压级换热器（38）之间的供应管路上，所述中压级换热器开关阀（48）设置在所述高压级换热器（38）和中压级换热器（39）之间的供应管路上，所述低压级换热器开关阀（49）设置在所述中压级换热器（39）和低压级换热器（40）之间的供应管路上。

4.根据权利要求1所述的压缩气体分布式能源系统，其特征在于，所述储热罐（24）用以向用热单元供应热量，所述用热单元包括通过管路依次连接的热用户（28）、用热端载热介质供应罐（26）、用热端开关阀（27），其中，热用户（28）和用热端开关阀（27）之间的用热管路上设有穿过所述储热罐（24）部分的用热换热部件。