[实用新型]非补燃式压缩空气储能系统的仪用空气的补偿供气系统

说明书

本实用新型提供一种非补燃式压缩空气储能系统的仪用空气的补偿供气系统。本实用新型包括压缩段、储能段和透平发电段；所述压缩段主供气管路上分别连接有压缩段取气管路，所述透平发电段的主供气管路上连接透平段取气管路，所述压缩段取气管路上设置有第一手动截止阀，所述透平段取气管路上设置有第二手动截止阀，所述压缩段取气管路和所述透平段取气管路连接仪用供气管路，所述仪用供气管路上并联一组支管，每个所述的支管上安装电动截止阀和空气过滤器，所述仪用供气管路上设置有电动减压阀和止回阀。本实用新型避免了传统螺杆仪用空压机故障导致的电站运行风险及热能浪费。

技术领域：

本实用新型涉及一种非补燃式压缩空气储能系统的仪用空气的补偿供气系统，属于能源与动力技术领域。

背景技术：

常规的工厂需配备专用的仪用空气压缩机组以保证全厂关键设备的仪表用气和其他杂用气，在工厂中非常重要。对于常规电站，通常配备多台0.85MPa左右的螺杆式空气压缩机，配套专用的冷却干燥机和储气罐。螺杆空压机产生的压缩气经过冷却干燥后共同接到成品气母管通入仪用（杂用）储气罐中，用来供全厂的仪用（杂用）设备使用。

仪用压缩空气作为电站的公用系统，在电站运行中起到非常重要的作用。电站中许多关键设备需要仪用压缩空气支撑运行，如一些重要的气动阀门、压力开关。在电站设计时，通常采用配备几套螺杆空压机并多配置几台备用的形式，在后期电站设备增多用气量变大时，往往需额外增加螺杆空压机设备数量来满足现场需求。此外，在螺杆空压机工作时会在内部设有冷却器将气体冷却，过程中气体的压缩热被冷却器的水或者风带走。

非补燃式压缩空气储能是一种电力系统“调峰填谷”重要配套的新型的储能技术，很好的解决了电力系统弃风、弃光等不确定性可再生清洁能源电力消纳的问题。非补燃式压缩空气储能系统在工作过程中通常包括空气压缩系统、储换热系统和空气透平发电系统。夜间电力低谷时的空气压缩过程采用一个或多个压缩机对空气进行多级压缩，利用储换热系统中的低温储热介质（如导热油、熔融盐等）吸收空气的压缩热、同时对气体进行中间冷却，中间设置气液分离器等除去压缩空气中的水分，最终得到常温的高压空气储存在储气罐（库）中、高温储热介质储存在储热罐中。白天顶峰发电时则利用储热罐中的高温储热介质对储气罐（库）中放出的高压空气进行加热，实现热能的回收利用，最终得到高温高压的空气冲动空气透平旋转带动发电机做功得到电能。

对于压缩空气储能系统，压缩空气通常通过多级压缩后进入储气库（罐）储存，成品压缩空气往往达10MPa以上。在夜间压缩时，其多级压缩工程必定存在略高于0.85MPa的低温干燥压缩空气；同样地，在白天高压空气释放给空气透平做功时，通常也会设置多级膨胀、中间再热的方式将能量传递给空气透平，也必然存在再热前的压力略高于0.85MPa的低温干燥压缩空气。综上，不仅夜间空气压缩过程各级压缩机所生产的产品气、在白天空气膨胀做功发电时的中间排气均可得到低温、低湿度的好品相压缩空气，而目前这部分压缩空气并没有得到较好地利用。

发明内容：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题提供一种非补燃式压缩空气储能系统的仪用空气的补偿供气系统，同时在多级压缩空气系统上和空气透平再热气系统上选取约0.85MPa左右的成品低压干燥气源。夜间利用压缩过程级间的0.85MPa左右的成品低压低湿空气，白天则利用空气透平中间再热前的成品低压低湿空气。一方面，该部分气体作为仪用空压机的补充（备用）气源，是非常高品质的补充气源，避免了螺杆空压机故障导致的电站运行风险。另一方面，在夜间压缩过程经冷却干燥后得到的压缩空气和白天空气透平工作过程的压缩空气皆为洁净干燥气，在非补燃式压缩空气储能系统的运行周期均可提供气源。此外，在压缩过程中空气也已被降温、除水，且该部分气体的压缩热已被压缩空气储能系统中的储换热系统吸收，避免了传统螺杆空压机热能的浪费。

上述的目的通过以下的技术方案实现：