基于混合动力的压缩空气余热回收、储能及膨胀发电系统的制作方法

本发明涉及余热回收，尤其涉及基于混合动力的压缩空气余热回收、储能及膨胀发电系统。

背景技术：

1、

2、为了提高膨胀发电工作效率，需要增加膨胀机中压缩气体的内能，将气体压缩过程中产生的热量作用到膨胀机中工作时压缩气体内能的增加，不仅可以提高膨胀发电的工作效率，同时可以有效避免能量的浪费，实现整个系统内能量的循环利用。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种基于混合动力的压缩空气余热回收、储能及膨胀发电系统，解决了现有技术中在混合动力压缩空气系统储能系统中余热损失问题，，实现了余热回收、储存、及再利用的循环使用，提高了使用效率。

2、本申请实施例提供了一种基于混合动力的压缩空气余热回收、储能及膨胀发电系统，包括气体压缩模块、热回收循环储能模块、储气模块、气体降压增温缓冲模块、膨胀发电模块，所述气体压缩模块出气口与所述储气模块进气口相连，所述储气模块出气口与所述气体降压增温缓冲模块进气口相连，所述气体降压增温缓冲模块出气口与所述膨胀发电模块进气口相连；

3、所述热回收循环储能模块中水循环管路包括一组冷却管路和两组增温管路；所述冷却管路连接气体压缩模块：热回收保温水箱中的冷水通过循环水泵进入气体压缩模块，完成对气体压缩模块的冷却，冷却回路出口的热水流回热回收保温水箱；所述增温管路连接气体降压增温缓冲模块：热回收保温水箱中的热水通过循环水泵进入气体降压增温缓冲模块，完成对气体降压增温缓冲模块的两次增温，出口处的冷水流回热回收保温水箱。

4、优选的，所述气体压缩模块包括风力风扇、太阳能光伏板、水冷式空压机和气体连接管路；所述风力风扇连接增速齿轮的大齿轮，所述增速齿轮的小齿轮与所述水冷式空压机的动涡旋盘连接；所述太阳能光伏板连接电动机，所述电动机连接驱动水冷式空压机。

5、优选的，所述气体压缩模块包括两种驱动模式：风力驱动和光伏驱动；

6、所述风力驱动模式：当外界风力驱动风力风扇转动时，通过增速齿轮使得水冷式空压机的动涡旋盘快速旋转，从而实现对气体的压缩；

7、所述光伏驱动模式：当外界风力较小时，通过太阳能光伏板驱动电动机转动，从而带动水冷式空压机的动涡旋盘转动，进行气体的压缩。

8、优选的，所述储气模块中包含储气罐，所述气体压缩模块中水冷式空压机与所述储气罐之间连接止回阀。

9、优选的，所述气体降压增温缓冲模块包括储气罐，所述储气罐连接膨胀机，所述热回收循环储能模块中两组增温管路对膨胀增温器中的压缩气体进行第一次增温，对膨胀机进口处的压缩气体进行第二次增温。

10、优选的，所述气体降压增温缓冲模块还包括减压阀，所述减压阀连接储气罐，对其中高压气体进行降压，使其降至膨胀机的工作压力。

11、优选的，所述气体降压增温缓冲模块还包括电动调节阀，所述电动调节阀调节气体流量。

12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、1、由用了风力驱动和光伏驱动两种驱动模式交替工作，利用风能、太阳能实现对空气的连续不间断压缩，为后续发电机工作提供充足的压缩气体储能，且本系统中风力轴与永磁直流电机轴、空压机旋转轴为一体式直联，效率更高。

14、2、通过热回收循环储能模块中水循环管路的设置，将冷却水作为载体，实现将空压机工作时产生的热量进行保存转移，将其用于后续膨胀机工作前对气体的增温，增加气体的内能，从而提高膨胀发电机的工作效率。热量转移后的冷却水再次对空压机进行冷却，整个过程循环往复，有效避免能量的浪费。系统采用闭式热回收、回收的热全部来自前端空气压缩机产生的热，回收的热存储在保温水箱中，回收的热用于膨胀发电过程中加热，提高系统自身能源再利用，提高整个装置的膨胀发电效率。

15、3、本申请采用水加热式膨胀发电机，气体在膨胀做功过程中吸收大量的热，在膨胀机的静盘上采用水循环，循环中的水全部来自存储的热水，让膨胀过程中通过热水循环加热提高效益。

技术特征：

1.一种基于混合动力的压缩空气余热回收、储能及膨胀发电系统，包括气体压缩模块、热回收循环储能模块、储气模块、气体降压增温缓冲模块、膨胀发电模块，其特征在于，

2.如权利要求1所述的余热回收、储能及膨胀发电系统，其特征在于，所述气体压缩模块包括风力风扇、太阳能光伏板、水冷式空压机和气体连接管路；所述风力风扇连接增速齿轮的大齿轮，所述增速齿轮的小齿轮与所述水冷式空压机的动涡旋盘连接；所述太阳能光伏板连接电动机，所述电动机连接驱动水冷式空压机。

3.如权利要求2所述的余热回收、储能及膨胀发电系统，其特征在于，所述气体压缩模块包括两种驱动模式：风力驱动和光伏驱动；

4.如权利要求1所述的余热回收、储能及膨胀发电系统，其特征在于，所述储气模块中包含储气罐，所述气体压缩模块中水冷式空压机与所述储气罐之间连接止回阀。

5.如权利要求1所述的余热回收、储能及膨胀发电系统，其特征在于，所述气体降压增温缓冲模块包括储气罐，所述储气罐连接膨胀机，所述热回收循环储能模块中两组增温管路对膨胀增温器中的压缩气体进行第一次增温，对膨胀机进口处的压缩气体进行第二次增温。

6.如权利要求5所述的余热回收、储能及膨胀发电系统，其特征在于，所述气体降压增温缓冲模块还包括减压阀，所述减压阀连接储气罐，对其中高压气体进行降压，使其降至膨胀机的工作压力。

7.如权利要求6所述的余热回收、储能及膨胀发电系统，其特征在于，所述气体降压增温缓冲模块还包括电动调节阀，所述电动调节阀调节气体流量。

技术总结本发明公开了一种基于混合动力的压缩空气余热回收、储能及膨胀发电系统，包括气体压缩模块、热回收循环储能模块、储气模块、气体降压增温缓冲模块、膨胀发电模块，所述气体压缩模块出气口与所述储气模块进气口相连，所述储气模块出气口与所述气体降压增温缓冲模块进气口相连，所述气体降压增温缓冲模块出气口与所述膨胀发电模块进气口相连；所述热回收循环储能模块中水循环管路包括一组冷却管路和两组增温管路，实现将空压机工作时产生的热量进行保存转移，将其用于后续膨胀机工作前对气体的增温，通过对压缩空气余热回收再利用与膨胀发电耦合实现整个系统新的自循环利用，从而提高整个过程中的能量利用效率。技术研发人员：金海军,陈慧娟,苗立鑫,顾潇宇受保护的技术使用者：江苏中科智弘自动化科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14