[发明专利]一种以高压水为储热介质的储能释能装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种以高压水为储热介质的储能释能装置及其控制方法，所述储能释能装置包括：第一储罐的第一出口经第一控制阀、第一水泵、第一换热器的第一换热通道与第二储罐的第一进口相连通，第二储罐的第一出口经第二换热器的第一换热通道与第一储罐的第一进口相连通；第一储罐的第二出口经第二换热器的第二换热通道与第二储罐的第二进口相连通，第二储罐的第二出口经第三控制阀、第二水泵、第三换热器的第一换热通道与第一储罐的第二进口相连通。本发明以高压水为储热介质，在换热的过程中通过补入同一压力的气体来维持储热罐内压力稳定，可解决采用水作为储热介质导致的储热罐内压力大幅度波动的技术问题。

技术领域

本发明属于储能释能装置技术领域，具体涉及一种以高压水为储热介质的储能释能装置及其控制方法。

背景技术

储能技术的应用在很大程度上解决了新能源发电的波动性与间歇性等弊端，也有效解决了移峰填谷的技术难题，近年来受到广泛的应用。

目前，储能系统常用的储热介质主要有水、熔融盐及导热油，上述三种储热介质在实际应用中均存在一定的弊端；其中，间断性储热、放热以及储热温度等级较低时，熔融盐会发生凝固，导致管道堵塞，不利于储能系统的安全稳定运行；导热油适合较宽的温度范围，能够实现间断性储热、放热，但是导热油易燃，导致储能系统的安全性较低，应用领域也因此受到限制；水作为储热介质时相较上述两种储热介质具有清洁环保、成本低、易获取、比热容大等优势，目前受到了越来越多的重视。

现有技术中，由于储热罐通常为恒容容器，随着储热水流出储热罐去进行热量释放，储热罐中的储热水逐渐减少，水压会逐渐降低，导致液态水闪蒸为气态，造成储热罐内压力大幅度波动，从而影响储能系统的储热效果和系统安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以高压水为储热介质的储能释能装置及其控制方法，以解决上述存在的至少一个技术问题。本发明提供的技术方案中，以高压水为储热介质，在换热的过程中通过补入同一压力的气体来维持储热罐内压力稳定，可解决采用水作为储热介质导致的储热罐内压力大幅度波动的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一方面提供的一种以高压水为储热介质的储能释能装置，包括：第一储罐、第一换热器、第二储罐、第二换热器和第三换热器；

所述第一储罐的第一出口经所述第一换热器的第一换热通道与所述第二储罐的第一进口相连通，所述第二储罐的第一出口经所述第二换热器的第一换热通道与所述第一储罐的第一进口相连通；

所述第一储罐的第二出口经所述第二换热器的第二换热通道与所述第二储罐的第二进口相连通，所述第二储罐的第二出口经所述第三换热器的第一换热通道与所述第一储罐的第二进口相连通；

其中，所述第一储罐用于存储待换热的高压低温水和换热后的高压低温气体，所述第二储罐用于存储换热后的高压高温水和待换热的高压高温气体；其中，所述高压低温水、所述高压低温气体、所述高压高温水以及所述高压高温气体的压力相同，且均大于等于所述第一换热器的第一换热通道的出口水温下的饱和压力；气体为不溶于水且不与水反应的气体；

所述储能释能装置储能时，第一储罐内的高压低温水经第一换热器吸热后进入第二储罐，第二储罐内的高压高温气体经第二换热器放热后进入第一储罐；

所述储能释能装置释能时，第二储罐内的高温高压水经第三换热器放热后进入第一储罐，第一储罐内的高压低温气体经第二换热器吸热后进入第二储罐。

本发明储能释能装置的进一步改进在于，还包括：储能释能子系统；

所述储能释能子系统包括第一管路通道、第二管路通道和储热罐；所述第一管路通道依次经所述第二换热器的第三换热通道、所述第二管路通道与所述储热罐相连通；所述第一管路通道设置有第二控制阀，所述第二管路通道设置有第四控制阀；