压缩空气蓄能热力计算
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江苏金坛盐穴压缩空气储能电站于5月26日正式并入国家电网投产,据悉,该项目与国外同类电站相比,最大创新点是首次采用非补燃技术,利用“内循环”,不依赖外界能源,通过热交换设备,将压缩空气过程中产生的大量热能储存在几个巨大的储热罐体中。等需要发电时,罐体中的热能成为天然的“助力剂”。在储电、发电全过程无燃烧、无排放。该电站采用回热技术,收集和利用压缩空气过程中产生的大量热能,因此摆脱了对化石能源的依赖,设计电能转换效率提升至60%,并且全过程无燃烧、无排放。由于本人在看到这个电能转换效率为60%时,确实有点不相信,在和703的孙总讨论后,才决定编写这个软件。软件的设计很简单,就是首先将空气压缩到25个大气压,然后直接进入膨胀机发电,发现电能的转换率竟然达到了72%以上。另外,该软件作为测试软件,不要和具体的项目相联系。
在和孙总交流的过程中,突然想起了我以前的总经理侯典峰先生,如果我和孙总配合的话,可以搞好多项目,孙总和侯总都是我今生遇到的才能和人品最好的前辈,但是好人总不能在一起工作,因为总有那么一帮人要想尽办法拆散他们,不然那些人怎么混呢?
简单研究了一下,该项目的设计其实并不是很难,还要让清华大学来牵头做此项目,确实有点大才小用。首先用aspen软件进行整体的能量平衡计算,确定关键参数(这一点很重要),然后再对设备进行详细的计算,最后可以形成整体设计计算结果,提出设备制造的关键参数。其实我早在2016年研究有机工质的时候就提出过这样的思路,详细思路可以参考我以前写的《关于有机工质余热发电的构想》文章。下图为该项目的系统流程图,如需详细资料,请来电来信咨询。
该系统由电动机、压缩机、盐穴储气库、储热系统、空气透平和发电机组成。系统运行时分为储能与释能两个过程,分别介绍如下。
储能过程:利用低谷电、弃风电、弃光电等驱动压缩机,经过多级压缩将空气压缩至高压状态并储存于地下盐穴中,可大幅节省占地空间和建设成本。同时,利用储热系统回收压缩过程中所产生的压缩热并对压缩机进行冷却,完成热能的存储。
释能过程:高压空气从储气库中释放出来,被储热系统中所存储的热量加热后进入一级透平膨胀做功。经一级膨胀做功后,空气的压力和温度降低,再次被储热系统中所存储的热量加热,然后进入二级透平做功,完成膨胀发电过程,二级透平的排气直接排入环境大气中。
该流程中的储热系统由低温储热罐、高温储热罐、工质泵、换热器等组成,通过工质泵驱动导热油在储热系统中的循环流动。储能过程中,压缩后的高温空气加热低温导热油,导热油温度升高,完成压缩热的回收,存储在高温储罐中。释能过程中,从盐穴中释放的高压空气被高温导热油加热,空气温度升高,进入透平内膨胀做功,完成压缩热的再利用。
该软件是在参考我人生中第一个软件《热管空气预热器热力性能计算》的基础上编写而成,采用excel作为前台,VBA作为后台,其外观设计美观,并且其表格形式的编排可供初学者学习使用。
如你有其他需求或对软件有什么建议的话,可以随时联系渝石网络站长,站长将及时地给予回答。同时你也可以在网站下载其相关资料,网站地址:http://www.fishsting.com/。
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学生:黄建春
2022年11月13日