Система аккумулирования энергии Советский патент 1990 года по МПК F01K27/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для аккумулирования и выработки энергии, например на тепловых электростанциях для покрытия пиковой электронагрузки.

Цель изобретения - повышение экономичности путем уменьшения потерь энергии при сжатии и сжижении газа.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы,

Система аккумулирования энергии содержит последовательно установленные в тракте i аза компрессор 1, охладитель 2 газа, холодильную установку 3 с проме.жуточны- ми теплообменниками -4, 5, детандером 6 и трубопроводом 7 несжиженного газа, емкость 8 сжиженного газа, питательный насос 9, охладитель 10 теплового двигателя 11, соединенного с электрогенератором 12, нагреватель 13, дополнительный нагреватель 14 газа и газовую турбину 15 с электрогенератором 16. На одном валу с детандером 6 расположен электрогенератор 17. Тепловой двигатель 11 снабжен нагревателем 18. Также система снабжена емкостью 19 холодного теплоносителя и теплоизолированной емкостью 20 горячего теплоносителя с электронагревателем 21, электрически подключенного к электрогенератору 17 детандера 6. При этом трубопровод 22 подвода теплоносителя охладителя 2 и трубопровод 23 отвода теплоносителя дополнительного нагревателя 14 подключены через насос 24 с обводным трубопроводом 25 к емкости 19, а трубопровод 26 отвода теплоносителя охладителя 2 к трубопроводу 27 подвода теплоносителя дополнительного нагревателя 14 подключены через насос 28 с обводным трубопроводом 29 к емкости 20, Трубопроводы 26, 27 и тракт газа между емкостью 8 сжиженного газа и охладителем 10 теплоизолированы.

Система аккумулирования энергии рё- ботает следующим образом,

В процессе зарядки энергию, подводимую от внешнего источника, аккумулируют путем сжатия в компрессоре газа, Например атмосферного воздуха. Сжатый газ охлаждают в охладителе 2 теплоносителем, пода- ваемым насосом 24 по емкости 19 холодного теплоносителя по трубопроводу 22. Нагретый теплоноситель по трубопроводам 26 и 29 подается в емкость 20 горячего теплоносителя. Охлажденный сжатый газ сжижается в холодильной установке 3 и накапливается в жидком виде в емкости 8. При этом газ расширяется в детандере 6, перед расширением и после него он охлаждается несжиженным газом, поступающим из емкости 8 на вход компрессора 1. Работа расширения газа затрачивается в генераторе 17 на выработку электроэнергии, которая дополнительно подогревает посредством электронагревателя теплоноситель в емкости20.

В процессе разрядки системы сжиженный газ из емкости 8 подается питательным насосом 9 в охладитель 10 теплового двигателя 11, электрогенератор 12 которого выра0 батываетэлектроэнергию. Сжиженный газ в охладителе 10 испаряется и направляется в нагреватель 13. Тепло к нагревателю 10 теплового двигателя и к нагревателю 13 подводится из окружающей среды, например от

5 атмосферного воздуха или воды естественных водоемов. Нагретый до температуры окружающей среды газ из нагревателя 13 подается в дополнительный нагреватель 14. В последнем газ нагревается теплоносите0 лем, подаваемым насосом 28 из емкости 20 ho трубопроводу 27. Охлажденный теплоноситель по трубопроводу 23 и 25 подается в емкость 19, Нагретый в нагревателе 14 газ расширяется в газовой турбине 15, за счет

5 чего генератором 16 вырабатывается электроэнергия.

Изобретение обеспечивает повышение экономичности путем уменьшения потерь энергии при сжатии и сжижении газа,

0

Формула изобретения Система аккумулирования энергии, содержащая последовательно установленные в тракте газа компрессор, холодильную ус5 тановку с детандером, емкость сжиженного газа, питательный насос, охладитель теплового двигателя, нагреватель газа и газовую турбину, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем со0 кращения потерь энергии при сжатии и сжижении газа, она снабжена электрогенератором, емкостью холодного теплоносителя, теплоизолированной емкостью горячего теплоносителя с электронагревателем, ох5 ладителем газа с трубопроводом отвода теплоносителя и дополнительным нагревателем газа с трубопроводами подвода и отвода теплоносителя, установленными в тракте газа соответственно после компрес0 сора и перед газовой турбиной, при этом электрогенератор расположен на одной валу с детандером и подключен к электронагревателю, а трубопроводы подвода теплоносителя охладителя газа и отвода

5 теплоносителя дополнительного нагревателя подключены к емкости холодного теплоносителя, а трубопроводы отвода теплоносителя охладителя газа и подвода теплоносителя дополнительного нагревателя - к емкости горячего теплоносителя.

Изобретение позволяет повысить экономичность путем уменьшения потерь энергии при сжатии и сжижении газа. В процессе зарядки системы газ сжимается в компрессоре 1 и охлаждается в охладителе 2, за счет чего нагревается теплоноситель, накапливаемый в емкости 20. Далее газ сжижается в холодильной установке 3, расширяется в детандере 6, работа его расширения затрачивается на выработку электроэнергии, используемой для нагрева теплоносителя в емкости 20 посредством электронагревателя 21. Сжиженный газ накапливается в емкости 8. В процессе разрядки системы сжиженный газ подается насосом 9 в охладитель 10 теплового двигателя 11, где он испаряется. Далее газ нагревается в нагревателе 13. Тепло к нагревателю 13 и нагревателю 18 теплового двигателя подводится из окружающей среды. Окончательный нагрев газа осуществляется в нагревателе 14 теплоносителем, подаваемым из емкости 20 в емкость 19, где накапливается охлажденный теплоноситель. Нагретый газ расширяется в газовой турбине 15 с выработкой электроэнергии. 1 ил.