[发明专利]基于风力动能的空气储能发电系统

权利要求书

1.一种基于风力动能的空气储能发电系统，包括塔架(1)和设置在塔架(1)顶部的风轮(3)，其特征在于：在所述塔架(1)顶部还设置有风机舱(2)，在该风机舱(2)内部设置有螺杆压缩机(4)，所述风轮(3)的风轮轴(31)穿入风机舱(2)的内部并驱动所述螺杆压缩机(4)，所述螺杆压缩机(4)向高压储气装置(5)输送压缩空气，所述高压储气装置(5)输出的压缩空气驱动透平膨胀机(7)，所述透平膨胀机(7)带动转子发电机(6)发电，所述转子发电机(6)的电能输出端与AC-DC转换模块(13)的交流输入端连接，所述AC-DC转换模块(13)的直流输出端与DC-AC转换模块(9)的直流输入端连接，所述DC-AC转换模块(9)的交流输出端与电网输电线路连接；

还包括热能回收机构(8)，所述热能回收机构(8)用于收集和储存螺杆压缩机(4)工作时产生的热能；

还包括冷量回收机构(14)，所述冷量回收机构(14)用于收集和储存透平膨胀机(7)工作时产生的冷量，该冷量回收机构(14)设置有蓄冷箱(141)，该蓄冷箱(141)经冷量收集管路(142)收集透平膨胀机(7)气体膨胀产生的冷量；

还包括控制器(10)，所述控制器(10)分别与所述螺杆压缩机(4)、高压储气装置(5)、转子发电机(6)、透平膨胀机(7)、热能回收机构(8)、冷量回收机构(14)、AC-DC转换模块(13)和所述DC-AC转换模块(9)连接。

2.根据权利要求1所述的基于风力动能的空气储能发电系统，其特征在于：所述热能回收机构(8)包括蓄热箱(81)，该蓄热箱(81)和所述螺杆压缩机(4)之间设置有热能收集管路(82)，该热能收集管路(82)内具有蓄热循环水，在所述热能收集管路(82)中安装有第一变频水泵(83)；

在所述螺杆压缩机(4)的螺杆上安装有螺杆转速传感器(41)，所述控制器(10)的螺杆转速输入端与所述螺杆转速传感器(41)连接，所述控制器(10)的流速控制输出端与所述第一变频水泵(83)连接；

所述蓄热箱(81)包括蓄热箱体(811)，该蓄热箱体(811)内具有采用相变材料制成的蓄热内芯(812)，在该蓄热内芯(812)上开设有蓄热流道(813)，在所述蓄热箱体(811)上设有可拆卸的蓄热箱门(814)，该蓄热箱门(814)大小大于蓄热内芯(812)在蓄热箱门(814)上的投影面积。

3.根据权利要求2所述的基于风力动能的空气储能发电系统，其特征在于：所述蓄热箱(81)可拆卸地安装在第一拖挂板车(84)上，该拖挂板车(84)能够被第一拖车(85)拖动。

4.根据权利要求1所述的基于风力动能的空气储能发电系统，其特征在于：所述冷量收集管路(142)内具有蓄冷循环水，在所述冷量收集管路(142)中安装有第二变频水泵(143)；

在所述高压储气装置(5)和所述透平膨胀机(7)之间设置有空气流量传感器(71)，所述空气流量传感器(71)与所述控制器(10)的空气流量信号输出端连接；

所述蓄冷箱(141)包括蓄冷箱体(141a)，该蓄冷箱体(141a)内具有采用相变材料制成的蓄冷内芯(141b)，在该蓄冷内芯(141b)上开设有蓄冷流道(141c)，在所述蓄冷箱体(141a)上设有可拆卸的蓄冷箱门(141d)，该蓄冷箱门(141d)门框大于蓄冷内芯(141b)在蓄冷箱门(141d)上的投影面积。

5.根据权利要求4所述的基于风力动能的空气储能发电系统，其特征在于：所述蓄冷箱(141)可拆卸地安装在第二拖挂板车(144)上，该第二拖挂板车(144)能够被第二拖车(145)拖动。

6.根据权利要求1或2或4所述的基于风力动能的空气储能发电系统，其特征在于：所述高压储气装置(5)包括N个并联的高压储气罐(51)，在N个所述高压储气罐(51)的压缩空气输出口处分别设置有一个进气电磁阀，在N个所述高压储气罐(51)的压缩空气输出口处分别设置有一个送气电磁阀。