液态空气储能回路及液态空气储能电站的制作方法

本技术涉及液空储能，尤其涉及一种液态空气储能回路及液态空气储能电站。

背景技术：

1、液态空气储能技术是一种利用空气作为储能介质，利用风电、光伏等新能源或者低谷电，驱动压缩机压缩空气至高压状态，通过吸收冷媒冷量将空气液化储存，在电网负荷高峰期，释放液态空气，通过吸收压缩热膨胀，驱动膨胀机发电。在空气压缩过程中，需配置分子筛纯化器去除空气中的水和二氧化碳分子，防止空气在液化过程中，由于水和二氧化碳分子在低温工况结晶凝结，导致冷箱堵塞，引起运行安全事故。分子筛纯化器的工作流程包括升压、吸附、泄压、脱附、冷却五大过程，其中吸附、脱附、冷却过程设计是否合理，将直接影响液态空气储能技术的系统效率。

2、对于液态空气储能技术而言，若将分子筛纯化器布置于低压环境，则由于空气处于非饱和状态，无法析出液态水，所有水分子全部由分子筛纯化器去除，吸附剂填料用量很大，设备床层阻力也很大，系统运行能耗高。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种液态空气储能回路及液态空气储能电站，用以解决现有技术中分子筛纯化器在液态空气储能系统中吸附剂填料用量很大，设备床层阻力大，系统运行能耗高的缺陷，通过将分子筛纯化器置于压缩机组的高压段，减少了吸附剂的用量，降低分子筛纯化器的内部阻力，减小液态空气储能系统的运行能耗。

2、本实用新型提供一种液态空气储能回路，包括：

3、压缩机组，所述压缩机组包括多级压缩机；

4、分子筛纯化器，所述分子筛纯化器与所述压缩机组的末级压缩机连接；

5、冷箱，所述冷箱的制冷侧与所述分子筛纯化器连接。

6、根据本实用新型提供的液态空气储能回路，所述压缩机组输出的空气压力大于等于6mpa。

7、根据本实用新型提供的液态空气储能回路，所述压缩机组包括串联的一级压缩机、二级压缩机和三级压缩机。

8、根据本实用新型提供的液态空气储能回路，所述压缩机组还包括第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器，所述第一冷却器连接在所述一级压缩机与所述二级压缩机之间，所述第二冷却器连接在所述二级压缩机与所述三级压缩机之间，所述第三冷却器连接在所述三级压缩机与所述分子筛纯化器之间。

9、本实用新型还提供了一种液态空气储能电站，包括释能回路和上述的液态空气储能回路，所述释能回路与所述液态空气储能回路连接，所述释能回路用于将液态空气储能回路存储的液态空气转化为电能。

10、根据本实用新型提供的液态空气储能电站，所述释能回路的排放口与所述分子筛纯化器连接，以使所述释能回路的余热给所述分子筛纯化器的脱附提供热量。

11、根据本实用新型提供的液态空气储能电站，还包括加热器，所述加热器连接在所述释能回路的排放口与所述分子筛纯化器之间，用于加热所述释能回路的排放口排出的气体。

12、根据本实用新型提供的液态空气储能电站，所述释能回路包括液空泵，所述液空泵的进口与所述液态空气储能回路的第一储罐连接，所述液空泵的出口与所述冷箱的制热侧连接；

13、所述冷箱的制热侧出口与所述分子筛纯化器连接，用于将所述冷箱排出的气体对所述分子筛纯化器的冷却。

14、根据本实用新型提供的液态空气储能电站，所述释能回路还包括膨胀机组，所述膨胀机组的末级膨胀机的排气口与所述分子筛纯化器连接。

15、根据本实用新型提供的液态空气储能电站，还包括换热系统，所述换热系统包括冷水泵、第二储罐、空冷器、第三储罐和热水泵；

16、所述冷水泵、所述空冷器、所述压缩机组的冷却器、所述第二储罐、所述热水泵、所述膨胀机组的预热器以及所述第三储罐首尾顺次连接成闭合回路。

17、本实用新型提供的液态空气储能回路，通过将分子筛纯化器置于压缩机组与冷箱之间，并与压缩机组的末级压缩机连接，使分子筛纯化器工作在高压环境中，减少了吸附剂的用量，降低了分子筛纯化器内部阻力，降低液态空气储能系统的运行能耗。

18、进一步，在本实用新型提供的液态空气储能电站中，由于具备如上所述的液态空气储能回路，因此同样具备如上所述的各种优势。

技术特征：

1.一种液态空气储能回路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液态空气储能回路，其特征在于，所述压缩机组输出的空气压力大于等于6mpa。

3.根据权利要求1或2所述的液态空气储能回路，其特征在于，所述压缩机组包括串联的一级压缩机、二级压缩机和三级压缩机。

4.根据权利要求3所述的液态空气储能回路，其特征在于，所述压缩机组还包括第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器，所述第一冷却器连接在所述一级压缩机与所述二级压缩机之间，所述第二冷却器连接在所述二级压缩机与所述三级压缩机之间，所述第三冷却器连接在所述三级压缩机与所述分子筛纯化器之间。

5.一种液态空气储能电站，其特征在于，包括释能回路和权利要求1至4任一所述的液态空气储能回路，所述释能回路与所述液态空气储能回路连接，所述释能回路用于将液态空气储能回路存储的液态空气转化为电能。

6.根据权利要求5所述的液态空气储能电站，其特征在于，所述释能回路的排放口与所述分子筛纯化器连接，以使所述释能回路的余热给所述分子筛纯化器的脱附提供热量。

7.根据权利要求6所述的液态空气储能电站，其特征在于，还包括加热器，所述加热器连接在所述释能回路的排放口与所述分子筛纯化器之间，用于加热所述释能回路的排放口排出的气体。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的液态空气储能电站，其特征在于，所述释能回路包括液空泵，所述液空泵的进口与所述液态空气储能回路的第一储罐连接，所述液空泵的出口与所述冷箱的制热侧连接；

9.根据权利要求5至7中任一项所述的液态空气储能电站，其特征在于，所述释能回路还包括膨胀机组，所述膨胀机组的末级膨胀机的排气口与所述分子筛纯化器连接。

10.根据权利要求9所述的液态空气储能电站，其特征在于，还包括换热系统，所述换热系统包括冷水泵、第二储罐、空冷器、第三储罐和热水泵；

技术总结本技术涉及液态空气储能领域，提供一种液态空气储能回路及液态空气储能电站，其中，一种液态空气储能回路，包括：压缩机组，所述压缩机组包括多级压缩机；分子筛纯化器，所述分子筛纯化器与所述压缩机组的末级压缩机连接；冷箱，所述冷箱的制冷侧与所述分子筛纯化器连接。用以解决现有技术中分子筛纯化器在液态空气储能系统中吸附剂填料用量很大，设备床层阻力大，系统运行能耗高的缺陷，本技术提供的液态空气储能回路，通过将分子筛纯化器置于压缩机组与冷箱之间，并与压缩机组的末级压缩机连接，使分子筛纯化器工作在高压环境中，减少了吸附剂的用量，降低了分子筛纯化器内部阻力，降低液态空气储能系统的运行能耗。技术研发人员：郭浩,季伟,王俊杰受保护的技术使用者：中绿中科储能技术有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/4