一种补燃式储能系统的制作方法

本技术属于压缩气体储能，特别涉及一种补燃式储能系统。

背景技术：

1、新能源发电产业的发展，能够提升新能源消费和供给的占比，从而优化能源结构、降低对传统化石能源的依赖，然而新能源发电具有间歇、波动、反调峰等特性，严重受制于天气与日照情况，不能稳定输出，电网调度困难，弃风、弃光的情况时有发生。风电、光电等间歇性能源发电容量占比提升使得系统的负荷峰谷差增大。

2、为此，火电机组需频繁进入深度调峰的工作状态。现有提高燃煤电厂灵活性的措施包括：旁路改造、电热转换、余能利用等。频繁、大幅度的调节会降低机组使用寿命，并导致效益较低。与之相比，压缩气体储能技术能够通过降低“源”侧不确定性对“荷”侧的冲击，同时不需要以牺牲系统效率和降低能量品位为代价实现“源”侧和“荷”侧间的匹配，具有跨时空高效调节的潜力。

3、为提高压缩气体储能系统出力，满足削峰填谷的要求，亟需一种结合燃气轮机和压缩二氧化碳储能技术的系统。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供一种补燃式储能系统，采用以下技术方案：

2、一种补燃式储能系统，包括低压储气装置、多级串联的压气机、冷凝器、高压液罐、蒸发器和多级串联的透平；其中，所述低压储气装置的一端与多级串联的压气机中的第一级压气机的进气口连通，多级串联的压气机中相邻的两个压气机的出气口和进气口通过第一气油换热器的空气侧连通，多级串联的压气机中的末级压气机的出气口与第二气油换热器的空气侧、所述冷凝器的空气侧、所述高压液罐、所述蒸发器的空气侧、第一烟气加热器、多级串联的透平、第三气油换热器的空气侧、所述低压储气装置的另一端依次连通，所述第三气油换热器的换热介质侧向热用户供热；

3、多级串联的透平中相邻的两个透平的出气口和进气口通过第二烟气加热器的空气侧、油气加热器的空气侧连通，燃气轮机机组的燃机透平的出气口与每个所述第二烟气加热器的换热介质侧、所述第一烟气加热器的换热介质侧连通。

4、进一步的，多级串联的压气机包括第一压气机和第二压气机；

5、其中，所述低压储气装置的一端通过第一管道与所述第一压气机的进气口连通，第一气油换热器的空气侧的两端分别连通所述第一压气机的出气口、所述第二压气机的进气口，所述第二气油换热器的两端分别连通所述第二压气机的出气口、所述冷凝器的空气侧进口。

6、进一步的，多级串联的透平包括第一透平和第二透平；

7、其中，所述冷凝器的空气侧出口通过第二管道与所述高压液罐的一端连通，所述高压液罐的另一端通过第三管道与所述蒸发器的空气侧、所述第一烟气加热器的空气侧、所述第一透平的进气口依次连通；

8、所述第一透平的出气口与油气加热器的空气侧、第二烟气加热器的空气侧、所述第二透平的进气口依次连通，所述第二透平的出气口与所述第三气油换热器的空气侧、第四管道、所述低压储气装置的另一端依次连通。

9、进一步的，所述补燃式储能系统还包括热油罐和冷油罐；

10、其中，所述热油罐的出口通过第五管道与油气加热器的换热介质侧、所述冷油罐的进口连通，所述冷油罐的出口通过第六管道与所述第一烟气加热器的换热介质侧的一端、第二烟气加热器的换热介质侧的一端连通，所述第一烟气加热器的换热介质侧的另一端、第二烟气加热器的换热介质侧的另一端与热油罐的进口连通。

11、进一步的，所述补燃式储能系统还包括热水箱和冷水箱；

12、其中，所述热水箱的出口通过第七管道与所述蒸发器的换热介质侧、所述冷水箱的进口依次连通，所述冷水箱的出口通过第八管道与所述冷凝器的换热介质侧、所述热水箱的进口依次连通。

13、进一步的，所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道和所述第四管道上均设置有截止阀。

14、进一步的，所述第五管道、所述第六管道、所述第七管道和所述第八管道上均设置有循环泵。

15、进一步的，所述燃气轮机机组还包括第三压气机、天然气调压站和燃烧器；

16、其中，所述第三压气机的出气口和所述天然气调压站的出气口均与所述燃烧器的进气口连通，所述燃烧器的出气口与所述燃机透平的进气口连通。

17、进一步的，所述燃气轮机机组还包括空气过滤器，所述空气过滤器的出气口与所述第三压气机的进气口连通。

18、进一步的，多级串联的透平和多级串联的压气机中的储能介质为二氧化碳。

19、本实用新型的有益效果：

20、1、本实用新型利用燃机透平出口高温烟气加热透平入口二氧化碳，提高二氧化碳做功能力，从而提高系统储能密度，降低了储能成本。

21、2、做功后的二氧化碳乏气用来加热热网来水，回收利用低品质热能，实现了热电联供。

22、3、采用二氧化碳作为储能介质，储能密度大、占地面积小。

23、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种补燃式储能系统，其特征在于，包括低压储气装置、多级串联的压气机、冷凝器、高压液罐、蒸发器和多级串联的透平；

2.根据权利要求1所述的补燃式储能系统，其特征在于，多级串联的压气机包括第一压气机和第二压气机；

3.根据权利要求2所述的补燃式储能系统，其特征在于，多级串联的透平包括第一透平和第二透平；

4.根据权利要求3所述的补燃式储能系统，其特征在于，所述补燃式储能系统还包括热油罐和冷油罐；

5.根据权利要求4所述的补燃式储能系统，其特征在于，所述补燃式储能系统还包括热水箱和冷水箱；

6.根据权利要求3所述的补燃式储能系统，其特征在于，所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道和所述第四管道上均设置有截止阀。

7.根据权利要求5所述的补燃式储能系统，其特征在于，所述第五管道、所述第六管道、所述第七管道和所述第八管道上均设置有循环泵。

8.根据权利要求1-7任一所述的补燃式储能系统，其特征在于，所述燃气轮机机组还包括第三压气机、天然气调压站和燃烧器；

9.根据权利要求8所述的补燃式储能系统，其特征在于，所述燃气轮机机组还包括空气过滤器，所述空气过滤器的出气口与所述第三压气机的进气口连通。

10.根据权利要求1-7任一所述的补燃式储能系统，其特征在于，多级串联的透平和多级串联的压气机中的储能介质为二氧化碳。

技术总结本技术属于压缩气体储能技术领域，公开一种补燃式储能系统包括低压储气装置、多级串联的压气机、冷凝器、高压液罐、蒸发器和多级串联的透平；低压储气装置与多级串联的压气机、第二气油换热器的空气侧、冷凝器的空气侧、高压液罐、蒸发器的空气侧、第一烟气加热器、多级串联的透平、第三气油换热器的空气侧连通，第三气油换热器的换热介质侧向外供热；相邻的两个透平通过第二烟气加热器的空气侧、油气加热器的空气侧连通，燃机透平的出气口与每个第二烟气加热器的换热介质侧、第一烟气加热器的换热介质侧连通。本技术利用燃机透平出口高温烟气加热透平入口二氧化碳，提高二氧化碳做功能力，从而提高系统储能密度，降低了储能成本。技术研发人员：张永鹏,王松,范小平,翟璇,王高亮,魏小龙,覃小文,张文挺,袁晓旭,唐军,杨志,周嘉,张浩天,蒋旭,刘怡婷,顾龙轩,任利莲受保护的技术使用者：东方电气集团东方汽轮机有限公司技术研发日：20231128技术公布日：2024/6/26