等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng)作為一種高效、環(huán)保和靈活的壓縮空氣儲能系統(tǒng),具有很大的發(fā)展意義和商業(yè)價值,同時,提高壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率一直是學(xué)者們所追尋的目標(biāo)。盡管當(dāng)前的壓縮空氣儲能電站主要以非絕熱壓縮空氣儲能為主,但是其在熱力學(xué)性能上不如等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng),若等溫壓縮空氣儲能電站技術(shù)在未來能夠大規(guī)模的推廣,這將對能源利用和環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。本文旨在提高儲能系統(tǒng)的效率,因此有必要對其熱力學(xué)機制進(jìn)行分析。首先,對等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng)中能量平衡和（火用）平衡展開分析,結(jié)果表明:理想情況下輸入能量等于輸出能量,其循環(huán)效率可以達(dá)到100%,此時,壓縮空氣的機械（火用）最大,熱（火用）為零。實際過程中,若要提高等溫壓縮空氣儲能的效率,需減小內(nèi)部摩擦損耗和小溫差帶來的不可逆損耗,并增大壓縮過程中的傳熱效率。其次,簡化系統(tǒng)運行過程,提出了擬合等溫循環(huán)的多變定壓循環(huán)和多變定容循環(huán),研究了二者在單級和多級方案下的系統(tǒng)效率,并得出結(jié)論:單級方案下,前者效率高于后者,適當(dāng)?shù)膲罕葘ρh(huán)效率有著重要的作用。多級方案下,隨著分級個數(shù)的增加,循環(huán)效率增大;當(dāng)總壓比和分級數(shù)一定時,壓比分配先后順序?qū)ρh(huán)效率無影響,分壓... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

016年中國能源消費結(jié)構(gòu)圖和世界能源消費結(jié)構(gòu)對比圖

（a）Huntorf CAES 電站 （b）McIntosh CAES 電站圖 1-2 電站外景圖[6]兩座壓縮空氣儲能電站在壓縮（發(fā)電）過程中的結(jié)構(gòu)相同，在膨脹（放電）過程中結(jié)構(gòu)不同，McIntosh 電站比 Huntorf 多一個廢氣余熱回收裝置，二者工作示意圖如圖 1-3 所示。為了提升系統(tǒng)效率，兩者均通過壓縮機級間和級后冷卻實現(xiàn)間冷功能來減小壓縮機的壓縮功、在氣體膨脹之前增加燃燒室實現(xiàn)再熱功能來增大氣體膨脹前的參數(shù)，且后者增加了回收排氣余熱裝置，它通過回收透平排氣中的廢熱預(yù)熱儲氣裝置排出的高壓空氣，提高它進(jìn)入燃燒室的溫度，可減少燃料的消耗量，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率。由于具有回?zé)峁δ�，McIntosh電站的單位發(fā)電燃料消耗相對于 Huntorf 電站節(jié)省了約 25%，D-CAES 系統(tǒng)效率由 Huntorf 電站的 42%提升至 McIntosh 電站的 54%[18]。

（b）McIntosh 電站圖 1-3 電站結(jié)構(gòu)示意圖[10]壓縮空氣儲能AES 不同的是，A-CAES 去除了冷卻裝置，增加了儲熱裝置代熱合理地利用，提高了系統(tǒng)效率和環(huán)保性，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]新型燃?xì)廨啓C再熱聯(lián)合循環(huán)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盧可.華北電力大學(xué)(北京) 2017
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碩士論文
[1]等溫壓縮空氣儲能技術(shù)的裝置設(shè)計優(yōu)化及其運行評估[D]. 鄭祥常.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[2]電力行業(yè)煤炭需求分析及預(yù)測[D]. 解超.華北電力大學(xué) 2015
[3]壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率分析[D]. 張磊.北京交通大學(xué) 2013
[4]壓縮空氣蓄能系統(tǒng)熱力循環(huán)理論分析與優(yōu)化[D]. 劉歡.華北電力大學(xué) 2013



本文編號：3428229