[发明专利]一种压缩空气储能发电装置及具有该装置的发电系统

说明书

本发明涉及储能发电设备技术领域，尤其涉及一种压缩空气储能发电装置及具有该装置的发电系统。该装置包括两级串联的储气单元，各储气单元分别由一台压缩机组与一个储气库组成；一级储气单元通过燃烧器与燃气透平机组连接，二级储气单元通过回热器与空气透平机组连接，从而利用燃气透平和空气透平结合的形式进行电力的存储和再生，显著降低天然气的消耗，同时，燃气透平机组的排气通过回热器加热空气透平机组的进气，有效提高了热利用率；此外，该装置中的燃气透平机组和空气透平机组均可单独运行，具有结构简单、运行灵活的优点。

技术领域

本发明涉及储能发电设备技术领域，尤其涉及一种压缩空气储能发电装置及具有该装置的发电系统。

背景技术

压缩空气储能是目前极具应用潜力的大规模储能技术，由于不受地理环境限制，压缩空气储能技术能够填补抽水蓄能技术在应用上的不足。传统的压缩空气储能系统采用空气压缩机压缩空气并存储在储气库中，当电网需要电力供应时，储气库释放所存储的空气进入燃烧器，与天然气混合燃烧生成高温高压的烟气后进入燃气透平做功膨胀，并带动发电机旋转发电，以实现对电力的存储和再生。由于传统的压缩空气储能系统完全采用天然气补燃的方式进行电力再生，一方面限制了系统的自由度，另一方面也不利于节能减排。如何采用简便易行的系统工艺，降低压缩空气储能系统对燃料的消耗量，成为目前压缩空气储能行业的发展方向。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种压缩空气储能发电装置及具有该装置的发电系统，能有效降低压缩空气储能系统燃料的消耗量，并提高系统自由度及热利用率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压缩空气储能发电装置，包括两级串联的储气单元，所述储气单元分别由一个压缩机组与一个储气库组成；一级所述储气单元通过燃烧器与燃气透平机组连接，二级储气单元通过回热器与空气透平机组连接；所述燃气透平机组的排气通过所述回热器加热所述空气透平机组的进气。

优选的，所述压缩机组由单台或多台串联的压缩机组成，所述压缩机组的排气口与储气库连接，所述储气库与燃烧器或回热器连接。

优选的，所述压缩机组与储气库之间连接有进气阀，所述储气库与燃烧器或回热器之间连接有排气阀。

优选的，所述压缩机组连接有驱动电机。

优选的，相邻两级所述储气单元之间通过级间进气阀串联。

优选的，每级所述储气单元分别设有进气口和出气口，一级所述储气单元的进气口用于引入空气，其余各级所述储气单元的进气口分别与上一级所述储气单元的出气口之间通过级间进气阀连接；各级的所述空气透平机组上分别设有排气口。

优选的，每个所述回热器内分别设有空气通道和乏气通道，所述空气通道的两端分别与储气单元和空气透平机组连通，所述乏气通道的一端与所述燃气透平机组的排气口连接，所述乏气通道的另一端设有尾气排放口。

优选的，还包括发电机，所述燃气透平机组和所述空气透平机组分别连接有所述发电机。

优选的，还包括连接在所述燃气透平机组与回热器之间的压缩热回收利用组件，所述压缩热回收利用组件用于冷却各所述压缩机排气并存储压缩热，并利用存储的压缩热预热进入所述回热器的空气。

本发明还提供了一种发电系统，包括如上所述的压缩空气储能发电装置。

(三)有益效果