深冷液化空气储能系统热力学建模与效率分析

发布时间：2024-04-15 02:19

　　通过深冷液化空气储能系统(liquid air energy storage,LAES)的工艺流程研究与热力学建模,立足于系统效率层面对LAES空气压缩子系统、空气液化子系统及膨胀发电子系统关键参数进行分析。分析结果定性给出了节流阀进出口温度与压力、低温泵效率、膨胀发电子系统释能压力与温度等因素与系统效率的耦合关系,并在此基础上通过仿真对其耦合关系进行了验证,为系统关键参数设计给出了建议,提升了系统效率,验证了LAES系统可行性。

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【部分图文】：

图1深冷液化空气储能原理图

LAES工作原理见图1。图2所示为深冷液化空气储能的工作流程图，包含空气压缩、储热、空气液化、蓄冷、膨胀发电5个子系统，由压缩机组、储热罐、储冷罐、蓄冷回热器、节流阀、气液分离器、液化空气储罐、低温泵、膨胀机组等部件组成[15]。

图2深冷液化空气储能系统工作流程图

图2所示为深冷液化空气储能的工作流程图，包含空气压缩、储热、空气液化、蓄冷、膨胀发电5个子系统，由压缩机组、储热罐、储冷罐、蓄冷回热器、节流阀、气液分离器、液化空气储罐、低温泵、膨胀机组等部件组成[15]。空气首先进入压缩机，通过间级冷却器将高温高压的压缩空气冷却。通过蓄冷回热器....

图3节流阀进口压力与空气液化率的关系

LAES系统中空气液化率主要由节流阀进口温度与压力所影响。首先选取不同的节流阀进口压力，对比在相同的温度下空气的液化率来研究压力因素对空气液化率的影响。这里进口压力分别设置为3.5MPa和11.5MPa进行分析，仿真结果见图3。其次选取不同的节流阀进口温度，通过改变节流阀进口....

图4节流阀进口温度与空气液化率的关系

其次选取不同的节流阀进口温度，通过改变节流阀进口压力，对比分析温度因素对空气液化率的影响。这里进口温度分别设置为110K和140K进行分析，仿真结果见图4。从图3和图4可以看出，在相同的节流阀进口温度下，进口压力越大，空气液化率就越高，系统的效率也越高；随着节流阀进口温度的升....

本文编号：3955583