一种液态压缩空气储能蓄热的装置系统及方法与流程

技术特征：
1.一种液态压缩空气储能蓄热的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括依次连接的第一空气压缩装置、第一中间冷却装置、第二中间冷却装置、第二空气压缩装置、第三中间冷却装置、第四中间冷却装置、深冷装置、低温透平、气液分离装置、液态压缩空气储存装置、回冷装置、第一加热装置、第二加热装置、第一空气透平、第三加热装置、第四加热装置和第二空气透平；所述装置系统还包括第一熔盐换热装置和第一聚乙二醇换热装置；所述第一熔盐换热装置与第一中间冷却装置循环连接；所述熔盐换热装置还与第三中间冷却装置循环连接；所述第一聚乙二醇换热装置与第二中间冷却装置循环连接；所述熔盐换热装置还与第四中间冷却装置循环连接。2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述第一空气压缩装置和第二空气压缩装置与电动机共轴连接；优选地，所述低温透平与第一发电机共轴连接；优选地，所述第一空气透平和第二空气透平与第二发电机共轴连接；优选地，所述液态压缩空气储存装置与回冷装置之间设置有液空泵；优选地，所述第一熔盐换热装置的出口管路上设置有第一输送装置；优选地，所述第一聚乙二醇换热装置的出口管路上设置有第二输送装置。3.根据权利要求1或2所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括蓄冷装置；优选地，所述蓄冷装置与深冷装置循环连接；优选地，所述蓄冷装置还与回冷装置循环连接。4.根据权利要求1～3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括第二熔盐换热装置和第二聚乙二醇换热装置；优选地，所述第二熔盐换热装置与第二加热装置循环连接；优选地，所述熔盐换热装置还与第四加热装置循环连接；优选地，所述第二聚乙二醇换热装置与第一加热装置循环连接；优选地，所述熔盐换热装置还与第三加热装置循环连接；优选地，所述第二熔盐换热装置的出口管路上设置有第三输送装置；优选地，所述第二聚乙二醇换热装置的出口管路上设置有第四输送装置。5.根据权利要求1～4任一项所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括第一导热油储存装置和第二导热油储存装置；优选地，所述第一导热油储存装置依次与第二熔盐换热装置和第二聚乙二醇换热装置相连；优选地，所述第二导热油储存装置依次与第一聚乙二醇换热装置和第一熔盐换热装置相连。6.根据权利要求5所述的装置系统，其特征在于，所述第一导热油储存装置的出口管路上设置有第五输送装置；优选地，所述第二导热油储存装置的出口管路上设置有第六输送装置。7.一种液态压缩空气储能蓄热的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1～6任一项所述的液态压缩空气储能蓄热的装置系统进行；所述方法包括储能过程和释能过程。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述储能过程包括：空气进入第一空气压缩装置变为第一压缩空气，所述第一压缩空气进入第一中间冷却装置将热量传递给第一熔盐换热装置中的熔盐后，进入第二中间冷却装置将热量传递给第一聚乙二醇换热装置中的聚乙二醇，进入第二空气压缩装置，变为第二压缩空气；所述第二压缩空气进入第三中间冷却装置将热量传递给第一熔盐换热装置中的熔盐后，进入第四中间冷却装置将热量传递给第一聚乙二醇换热装置中的聚乙二醇，进入深冷装置被冷却，之后进入低温透平，带动第一发电机发电；低温透平出口的压缩空气进入气液分离装置中将不凝结气体分离，不凝结气体在深冷装置中放出冷量后排放，深冷装置中吸收了冷量的换热介质进入蓄冷装置中储存，液态压缩空气进入液态压缩空气储存装置中储存；熔盐通过第一输送装置分为两路，分别进入第一中间冷却装置吸收第一压缩空气的热量，进入第三中间冷却装置吸收第二压缩空气的热量后，回到第一熔盐换热装置，形成闭式回路；聚乙二醇通过第二输送装置分为两路，分别进入第二中间冷却装置吸收第一压缩空气的热量，进入第四中间冷却装置吸收第二压缩空气的热量后，回到第一聚乙二醇换热装置，形成闭式回路；第二导热油储存装置中的导热油经第六输送装置输送到第一聚乙二醇换热装置吸收聚乙二醇的热量后，进入第一熔盐换热装置吸收熔盐的热量，之后进入第一导热油储存装置进行储存；优选地，在储能过程中，电动机带动第一空气压缩装置和第二空气压缩装置进行空气压缩。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述释能过程包括：液态压缩空气储存装置中储存的液态压缩空气经过液空泵进入回冷装置被加热后，进入第一加热装置吸收第二聚乙二醇换热装置中聚乙二醇的热量后，进入第二加热装置吸收第二熔盐换热装置中熔盐的热量进入第一空气透平做功；做功后的空气进入第三加热装置吸收第二聚乙二醇换热装置中聚乙二醇的热量后，进入第四加热装置吸收第二熔盐换热装置中熔盐的热量进入第二空气透平做功，做功后的空气排放至大气中；经过回冷装置放热后的换热介质回到蓄冷装置中储存；聚乙二醇通过第四输送装置分为两路，分别进入第一加热装置将热量传递给回冷装置出口的液态压缩空气，进入第三加热装置将热量传递给第一空气透平出口的液态压缩空气后，回到第二聚乙二醇换热装置，形成闭式回路；熔盐通过第三输送装置分为两路，分别进入第二加热装置将热量传递给第一加热装置出口的液态压缩空气，进入第四加热装置将热量传递给第三加热装置出口的液态压缩空气后，回到第二熔盐换热装置，形成闭式回路；第一导热油储存装置中的导热油经第五输送装置输送到第二熔盐换热装置将热量传递给熔盐后，进入第二聚乙二醇换热装置将热量传递给聚乙二醇，放热后的导热油进入第二导热油储存装置进行储存；优选地，在释能过程中，第一空气透平和第二空气透平带动第二发电机发电。10.根据权利要求7～9任一项所述的方法，其特征在于，所述进入第一空气压缩装置的
空气为干燥空气；优选地，所述进入液态压缩空气储存装置的空气的压力为0.5～0.9mpa，温度为-180～-170℃。

技术总结
本发明提供一种液态压缩空气储能蓄热的装置系统及方法，所述装置系统中储热和放热过程均采用二次回路，而且采用聚乙二醇作为低温段中间热媒，采用熔盐作为高温段中间热媒，采用导热油作为储热介质，解决了高温空气向导热油泄露的问题，系统安全性大幅提高；而且聚乙二醇和熔盐作为中间热媒，只在闭式回路内循环流动，无需额外的储存装置，不会大幅增加投资。本发明中的装置系统还实现了热量和冷量的储存及循环利用，适合大规模工业化应用。适合大规模工业化应用。适合大规模工业化应用。


技术研发人员：李健 刘传亮 张国坤 杨勇
受保护的技术使用者：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司
技术研发日：2022.07.28
技术公布日：2022/11/18