[实用新型]一种液态空气储能与氨气合成集成装置

说明书

本实用新型公开了一种液态空气储能与氨气合成集成装置，包括液态空气储能循环系统和氨气合成循环系统，液态空气储能循环系统由空气分离液化单元和空气发电单元组成。用电低谷时段，多余电力驱动空气分离液化单元获取液态氮气，并存储在液态空气储罐；氨气合成循环系统中氮气的来源，一方面可以利用液态空气储罐中的液态氮气，另一方面也可以利用从空分厂中分离的气态氮气。用电高峰时段，液态空气储罐中的液态氮气经过加压预热后，一方面可以作为原料直接供给氨气合成循环系统，另一方面可以经过加热后进入空气透平机组膨胀发电，然后加压供给氨气合成循环系统。

技术领域

本实用新型涉及一种新型的液态空气储能与氨气合成集成装置，属于液态空气储能、氨气合成和空气分离的技术领域。

背景技术

液态空气储能技术是一种利用液态空气或氮气作为储能介质的深冷储能技术。用电低谷时段，利用电能生产液态空气或氮气，同时将空气或氮气压缩过程中产生的压缩热储存起来；用电高峰时段，液态空气或氮气经过加压泵加压、低温冷能回收以及进一步预热后，驱动空气透平做功发电。液态空气储能作为新兴的大规模储能技术，具有储能密度大、响应时间短、不受地理条件限制和无环境污染等特点，得到了广泛的关注。

氨气作为氢气的载体，是一种最有潜力的长期储氢介质。此外，氨气可用于制造氨水、复合肥料、硝酸、纯碱等，广泛应用于化工、轻工、制药、合成纤维等领域。液氨也可以作为一种绿色制冷剂，应用于制冷空调领域。工业上氨是以哈伯法通过氮气和氢气在高温、高压和催化剂存在下直接化合而制成。氮气作为氨气合成过程中重要的原料气之一，一般通过空气分离装置制备获得。空气分离装置需要全天运行为氨气合成提供所需的高纯度氮气，这是造成氨气合成过程中高耗能、高成本的原因之一。

综上所述，氮气是液态空气储能和氨气合成共同需要的工质，因此具有很好的结合点。可以考虑在用电低谷时段(电价低)，液态空气储能存储液态氮气，在用电高峰时段(电价高)，液态空气储能释放氮气供给氨气合成，从而避免消耗高价电力生产氮气供给氨气合成。因此如何将液态空气储能与氨气合成进行高效的集成，对于降低氨气合成的运行和投资成本、提高液态空气储能的发电效率，具有重要的意义。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种液态空气储能与氨气合成集成装置，该装置在用电低谷时段利用液态空气储能存储氮气，在用电高峰时段释放氮气供给氨气合成，避免消耗高峰电力生产氮气，可以实现利用峰谷电价降低氨气合成的运行和投资成本、提高液态空气储能效率、液态空气储能和氨气合成独立运行等目的，是一种高效合理的液态空气储能与氨气合成集成方式。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种液态空气储能与氨气合成集成装置，该装置包括：液态空气储能循环系统和氨气合成循环系统；