壓縮空氣儲能系統(tǒng)的空氣壓力參數(shù)特性與膨脹透平發(fā)電機(jī)啟動的參數(shù)要求相矛盾,使得機(jī)組在啟動過程中升速和低功率時(shí)不易控制。通過對噴氣射流裝置的熱力特性進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)基于噴氣射流裝置的改進(jìn)型壓縮空氣儲能系統(tǒng),制定啟動階段控制策略,可以將壓縮空氣的高焓值小流量轉(zhuǎn)化為混合氣體的低焓值大流量,能夠提高壓縮空氣儲能沖轉(zhuǎn)階段和低負(fù)荷階段的控制精度,達(dá)到膨脹發(fā)電機(jī)啟動時(shí)的參數(shù)要求,實(shí)現(xiàn)壓縮空氣儲能系統(tǒng)參數(shù)特性的解耦,而且能夠提高系統(tǒng)效率。 

【文章來源】：汽輪機(jī)技術(shù). 2020,62(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

壓縮空氣儲能系統(tǒng)

根據(jù)壓縮空氣儲能的運(yùn)行特點(diǎn),耗電壓縮過程和膨脹發(fā)電過程是分開進(jìn)行。耗電壓縮過程將空氣逐漸壓縮至儲氣罐中,膨脹發(fā)電時(shí)初始運(yùn)行壓力為最高值(額定壓力pe),運(yùn)行中壓力是逐漸降低,直至最低工作壓力pl。膨脹透平機(jī)運(yùn)行時(shí),調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)速或功率指令調(diào)整調(diào)節(jié)氣閥開度,控制壓縮空氣進(jìn)氣量,在啟動階段控制膨脹發(fā)電機(jī)由靜止啟動至額定轉(zhuǎn)速、并網(wǎng)帶負(fù)荷。過程如圖2所示。由圖2可見,啟動初期因?yàn)閴嚎s空氣參數(shù)高,其進(jìn)口焓值hC高,單位工質(zhì)焓降Δh大,因此,在啟動升速及低功率發(fā)電的狀態(tài)下需要的質(zhì)量流量qm較少。根據(jù)膨脹透平機(jī)進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的特性可知,這使得調(diào)節(jié)閥開度小,機(jī)組在啟動過程中升速和低功率時(shí)不易控制,造成轉(zhuǎn)速和功率波動較大,甚至有發(fā)生超速事故的危險(xiǎn)。

噴氣射流裝置主要由工作噴嘴、混合室及擴(kuò)壓管3部分組成, 其基本結(jié)構(gòu)如圖3所示[5]。工作噴嘴采用縮放噴嘴的結(jié)構(gòu)形式, 這種結(jié)構(gòu)可以在其出口獲得超音速氣流,將被抽吸空氣在工作壓縮空氣極強(qiáng)的剪切作用下卷吸至混合室,最終形成一股單一均勻混合后的氣體,經(jīng)過擴(kuò)壓管減速到一定的壓力排出噴氣射流裝置。在混合室與擴(kuò)壓管之間還設(shè)有喉管,其截面積保持不變,作用是使工作高壓空氣和被抽吸空氣充分均勻混合, 以減少壓縮、余速動能等損失。整個工作過程可分為3個階段:(1)工作壓縮空氣在工作噴嘴內(nèi)的膨脹增速階段;(2)工作壓縮空氣與被抽吸氣體在混合室的混合階段;(3)混合氣體在擴(kuò)壓管的壓縮升壓階段。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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