[实用新型]一种压缩空气储能耦合的多能互补能源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及多能源互补系统工程领域 主要是实现各种能量形式充分利用，尤其是一种压缩空气储能耦合的多能互补能源系统。

技术背景

我国能源的结构性矛盾逐步凸显，突出体现了产能过剩问题，能源系统的综合利用程度不高，在能源之间各自为战这个成为比较突出，带来的就是能源系统效率不高的问题。针对能源领域的一些突出的问题，十三五规划跟过去有很大的不同，十三五明确提出是能源发展十三五，以供给侧结构改革为主线，以提高质量和效益为中心，优化能源系统，把优化能源系统放在能源发展的重要位置，作为解决当前领域的突出矛盾，实施多能互补集成优化实施效率是一项重要举措。

多能互补能源系统处于起步阶段，技术方案较为匮乏。基于以上叙述，本实用新型提出了一种压缩空气储能耦合的多能互补集成优化能源系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷而提供的一种压缩空气耦合的多能互补集成优化能源系统解决方案。

本实用新型的目的是可以通过以下技术方案来实现：

一种压缩空气储能耦合的多能互补能源系统，该系统包括同步电机、压气机、燃气透平、压缩空气储气设备、可调节离合器、不可调节离合器。所述系统储气设备的进口与压气机的出口相连，即是经过压气机加压后的高压空气通过管道输送到储气设备中进行储存。所述系统储气罐的出口连接至燃气透平的燃烧室，储气设备的高压空气与燃烧室的燃料混合燃烧，产生高温高压的燃气进入燃气透平做功。所述可调节离合器用于调节压气机的启停及联动状态，以控制压气机的转速。所述不可调节离合器，用于控制燃气透平的工作状态，即开启和关停；

所述同步电机既可以当做电动机也可以当做发电机使用，且其工作状态取决于系统动力装置的工况，在利用市电带动压气机进行做功时作电动机用，在燃气透平做功时作发电机用，所发电量并至电网；所述燃气透平装置加带有燃烧室，燃烧室的燃料为气体燃料，高压空气来源为压气机、压缩空气储气设备；

应理解，在本实用新型专利范围内种，本实用新型专利的上述各技术特征和在下文（如实施例）中具体描述的各技术特征之间都可以相互组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一赘述。

附图说明

图1 本实用新型流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以实用新型技术方案为前提进行实施，给出详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型专利的保护范围不限于下述的实施例。

术语解释：

同步电机：和感应电机（即异步电机）一样是一种常用的交流电机，同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。

压气机：利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。

燃气透平：燃气轮机中把高温高压燃气的能量转变为机械功的部件，燃气透平也可用于其他装置中作为利用高温压力气体来作功的设备。

压缩空气储气设备：是一种专门用于储存压缩空气的压力容器，可以是压力容器罐，也可以是盐穴等。

阀门：阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。

同轴连接：指各个设备连接在同一转动轴上系上。

如图1所示，一种压缩空气储能耦合的多能互补能源系统，包括压气机1、同步电机2、燃气透平3、燃烧室4、可调节离合器6、不可调节离合器7、压缩空气储气设备12、阀门13、14。同步电机2与压气机1之间设置有可调节离合器6，用以调节压气机1的工作状态，两者同轴连接。同步电机1与燃气透平3之间设置有不可调节离合器7，用以调节燃气透平3的联动状态，两者同轴连接。压气机1的高压空气进入压缩空气储气设备12，且在管道上安装有阀门14，以控制流量。压缩空气储气设备12的出口空气经过阀门13输送至燃烧室4，燃烧室4的燃料8和高压空气进行混合燃烧后进入燃气透平3，做功后排出废气10。同步电机2与厂外电网11相连，根据不同的工况可调整其工作状态。

系统工作原理如下：

在利用市电带动压气机1做功储气时，同步电机2作电动机用，此时可调节离合器6处于闭合状态，具体开度依情况而变化，阀门14打开，经过压气机1加压的空气5到达压缩空气储气设备12储存，此状态不可调节离合器7处于断开状态，阀门13处于关闭状态。

在燃气透平3做功工况下，同步电机2作发电机用，所发电力输送至电网11，此时不可调节离合器7处于闭合状态，储存在压缩空气储气设备12的高压空气经过阀门13输送至燃烧室4，与燃料8在燃烧室4进行混合燃烧，高温高压的燃气进入燃气透平3做功，带动同步电机2发电，此时可调节离合器6处于断开状态，压气机1亦不工作。