[实用新型]利用磁悬浮高速膨胀发电技术的压缩空气储能发电系统

说明书

本实用新型涉及一种利用磁悬浮高速膨胀发电技术的压缩空气储能发电系统，包括依次通过管道连通的空气压缩装置、储气装置、调节阀门组和磁悬浮高速膨胀发电一体装置，所述磁悬浮高速膨胀发电一体装置通过电缆连接整流逆变装置，通过管道连接冷却装置。本实用新型将膨胀机与发电机一体化设计，结构设计紧凑，占地面积小，同时中间省略了减速机构，有效地减小了系统的机械损失，使效率大幅提高；并且该装置采用磁悬浮轴承机构，避免了润滑摩擦损耗，使得能量转换效率得到进一步提升。

技术领域

本实用新型涉及压缩空气储能发电领域，尤其涉及到一种利用磁悬浮高速膨胀发电技术的压缩空气储能发电系统。

背景技术

压缩空气储能发电系统是一种利用高压储存空气通过节流膨胀实现空气压力能到机械能转化，进而通过膨胀发电机实现由机械能到电能转化的一种先进储能发电系统；传统的压缩空气储能发电系统采用膨胀机、减速机以及发电机来实现膨胀发电过程，完成由空气压力能到机械能到电能的转换过程。该系统由于减速机的存在，在空气储能转化过程中，减速机运转机械摩擦损失了很大一部分能量，降低了能量转化效率；此外，膨胀发电装置轴承一般采用油润滑轴承，油润滑轴承需要体积庞大的油站系统，这势必会导致该系统体积庞大；同时，在膨胀转子、发电转子工作旋转过程中，由于润滑油的粘滞阻力，必然会损失一部分能量，对效率也会产生很大的影响。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种利用磁悬浮高速膨胀发电技术的压缩空气储能发电系统，缩小了占地面积，而且提升了能量转换效率。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种利用磁悬浮高速膨胀发电技术的压缩空气储能发电系统，包括依次通过管道连通的空气压缩装置、储气装置、调节阀门组和磁悬浮高速膨胀发电一体装置，所述磁悬浮高速膨胀发电一体装置通过电缆连接整流逆变装置，通过管道连接冷却装置。

本方案通过空气压缩装置对空气进行压缩，并通过储气装置进行压缩气体储存，需要发电时，储气装置内的压缩气体给磁悬浮高速膨胀发电一体装置的膨胀叶轮提供旋转动力，进而带动发电机转子转动进行发电，压缩气体的流量通过调节阀门组进行控制，整流逆变装置根据磁悬浮高速膨胀发电参数确定相应的整流范围，将相应的直流电转换成工频市电，以供后端并网或离网使用，冷却装置用于对磁悬浮高速膨胀发电一体装置中的轴承进行冷却。

作为优化，所述磁悬浮高速膨胀发电一体装置包括电机定子、两端设有膨胀叶轮的发电机转子，以及穿设所述发电机转子的磁悬浮轴承、径向磁悬浮定子和轴向磁悬浮定子，所述膨胀叶轮与所述调节阀门组通过管道连通。

本优化方案将膨胀机与发电机一体化设计，轴承机构采用磁悬浮轴承，膨胀叶轮与发电子转子共用主轴，膨胀叶轮在压缩空气的作用下转动时带动主轴转动发电，省略了减速机构，有效地减小了系统的机械损失；并且该装置采用磁悬浮轴承机构，避免了润滑摩擦损耗，使得压缩空气储能发电系统的能量转换效率得到进一步提升。

作为优化，膨胀叶轮与发电机转子为一体式加工成型件。减少了加工工序，有效减小设备体积，提高了设备配合精度，减小了设备功率损耗。

作为优化，所述调节阀门组包括串联或并联的多级阀门。可根据需要选择安装调节方式，方便控制精度。

本实用新型的有益效果为：将膨胀机与发电机一体化设计，结构设计紧凑，占地面积小，同时中间省略了减速机构，有效地减小了系统的机械损失，使效率大幅提高；并且该装置采用磁悬浮轴承机构，避免了润滑摩擦损耗，使得能量转换效率得到进一步提升。

附图说明

图1为本实用新型中磁悬浮高速膨胀发电一体装置结构示意图；

图2为实施例一结构原理图；

图3为实施例二结构原理图；

图中所示：