【技術實現步驟摘要】
本申請涉及儲能，特指一種二氧化碳儲能方法、二氧化碳儲能裝置及其控制方法。
技術介紹
1、二氧化碳儲能技術是以二氧化碳作為循環工質，并利用二氧化碳的氣液互轉、兩態協同來進行能量的儲存和釋放的一種儲能技術，可用于削峰填谷，調節電網用能負荷，穩定電網頻率。
2、二氧化碳儲能裝置的運行原理如下：在需要儲存多余的電力時，裝置會利用多余的電力將儲氣庫內的氣態二氧化碳壓縮為高溫高壓氣體，高溫高壓二氧化碳氣體經蓄熱工質儲存熱能后，被冷凝液化為液態儲存至儲罐內，實現多余電能到壓力能、內能的轉換。在需要釋能時，裝置會利用存儲的熱能加熱液態二氧化碳至氣態，氣態二氧化碳驅動透平帶動發電機進行發電，實現壓縮能和內能向電能的轉化，且做功后的氣態二氧化碳可重新回到儲氣庫內循環使用。
3、二氧化碳儲能裝置具有結構簡單、安全可靠、效率高諸多優點，然而，在二氧化碳儲能裝置運行的過程發現，二氧化碳儲能裝置的管道、儲液罐等裝置容易被做功工質腐蝕，會對裝置運行造成嚴重威脅。
技術實現思路
1、本申請實施例的目的在于提供一種二氧化碳儲能方法、二氧化碳儲能裝置及其控制方法，以解決現有技術中存在的二氧化碳儲能裝置的管道、儲液罐等裝置容易發生腐蝕的技術問題。
2、為實現上述目的，本申請采用的技術方案是：
3、第一方面，提供一種二氧化碳儲能裝置，所述二氧化碳儲能裝置包括依次連接的儲氣庫、儲能組件、提純組件、儲液罐和釋能組件，所述儲能組件用于將從所述儲氣庫流出的包括氣態二氧化碳和氣態水的
4、在一些實施例中，所述提純組件包括殼體和冷卻管，所述殼體具有容置腔及與所述容置腔分別連通的混合流體進口、第一出口和第二出口，所述冷卻管設于所述容置腔內并用于供第一冷流體流通以冷卻液化所述第二混合流體；所述混合流體進口的設置高度高于所述第一出口及所述第二出口的設置高度；所述第一出口用于供液態水流出所述容置腔，所述第二出口用于供液態二氧化碳流出所述容置腔。
5、在一些實施例中，所述第一出口的設置高度低于所述第二出口的設置高度。
6、在一些實施例中，所述提純組件還包括隔板，所述隔板設于所述容置腔的底部并將所述容置腔的底部分隔為沿水平方向上依次設置的第一槽和第二槽，所述第一槽與所述第一出口相連通，所述第二槽與所述第二出口相連通，所述冷卻管位于所述第一槽上方。
7、在一些實施例中，所述提純組件還包括控制器及與所述控制器分別電信號連接的第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，所述第一壓力傳感器用于測量所述容置腔內的氣相壓力，所述溫度傳感器用于測量所述容置腔內的溫度，所述液位傳感器用于測量所述容置腔內的液位，所述第二壓力傳感器在所述第一出口的設置高度低于所述第二出口的設置高度時用于測量所述容置腔的底壁受到的壓力，所述第二壓力傳感器在所述提純組件還包括隔板時用于測量所述第一槽的底壁受到的壓力。
8、在一些實施例中，所述殼體上還設有上下設置的冷流體出口和冷流體進口，所述冷卻管的兩端分別與所述冷流體出口和所述冷流體進口相互連通；所述提純組件還包括導流板，所述導流板設于所述容置腔的腔壁上，且所述導流板在所述容置腔的腔壁上的設置高度高于所述冷流體進口的設置高度，同時低于所述混合流體進口的設置高度，在從所述容置腔的外側至內側的方向上，所述導流板的至少部分區域逐漸向上傾斜。
9、在一些實施例中，所述殼體的頂部還設有第一氣體雜質出口，所述第一氣體雜質出口與所述容置腔相互連通。
10、在一些實施例中，所述提純組件還包括分離元件，所述分離元件設于所述容置腔內，并位于所述混合流體進口和所述第一氣體雜質出口之間，用于捕集液滴。
11、在一些實施例中，所述提純組件包括第一分離器和冷卻器，所述儲能組件、所述第一分離器、所述冷卻器和所述儲液罐依次連接，所述第一分離器用于從所述第二混合流體中分離液態水，以得到第三混合流體，所述冷卻器用于液化所述第三混合流體，以得到第四混合流體。
12、在一些實施例中，所述第一混合流體還包括氣體雜質；所述冷卻器具有殼程和管程，所述殼程和所述管程分別用于供所述第三混合流體和第二冷流體流通，所述冷卻器的頂部設有第二氣體雜質出口，所述第二氣體雜質出口與所述殼程相互連通，用于供所述第三混合流體中的氣體雜質流出所述殼程。
13、在一些實施例中，所述提純組件還包括第二分離器，所述第二分離器設于所述冷卻器和所述儲液罐之間，用于從所述第四混合流體中分離出液態水。
14、在一些實施例中，所述二氧化碳儲能裝置還包括第三分離器，所述第三分離器設于所述儲液罐的入口側，用于從流入所述儲液罐的流體中分離出液態水。
15、在一些實施例中，所述二氧化碳儲能裝置還包括輸送泵和第四分離器，所述輸送泵、所述第四分離器和所述儲液罐依次閉環連接，所述輸送泵用于將所述儲液罐內的液態流體泵送至所述第四分離器去除液態水后再泵送回所述儲液罐中。
16、第二方面，提供一種二氧化碳儲能方法，所述二氧化碳儲能方法由所述第一方面提供的二氧化碳儲能裝置實施，所述二氧化碳儲能方法包括：
17、對包括氣態二氧化碳和氣態水的第一混合流體進行加壓并冷卻得到第二混合流體；
18、將所述第二混合流體內的氣態水冷卻液化為液態水，并將所述第二混合流體內的氣態二氧化碳冷卻液化為液態二氧化碳；
19、通過液液分離方式，分離液態二氧化碳和液態水。
20、第三方面，提供一種二氧化碳儲能方法，所述二氧化碳儲能方法由所述第一方面提供的二氧化碳儲能裝置實施，所述二氧化碳儲能方法包括：
21、對包括氣態二氧化碳和氣態水的第一混合流體進行先加壓后冷卻，使所述第一混合流體內的氣態水至少部分地冷凝為液態水，并使所述第一混合流體內的氣態二氧化碳保持氣態，以得到第二混合流體；
22、通過氣液分離方式，從所述第二混合流體中分離出液態水，以得到第三混合流體；
23、冷卻液化所述第三混合流體，以得到第四混合流體。
24、第四方面，提供一種二氧化碳儲能裝置的控制方法，所述二氧化碳儲能裝置的控制方法由上述二氧化碳儲能裝置實施，所述二氧化碳儲能裝置的控制方法包括：
25、獲取所述容置腔內的氣相溫度、氣相壓強、液位以及所述容置腔內的位于液態二氧化碳下方的液態水底部的液相壓強；
26、調節所述第一冷流體和溫度、流速、組成成分中的至少一種，使所述氣相溫度與預設氣相溫度的偏差小于預設溫度差值，并使所述氣相壓力與預設氣相壓力的偏差小于第一預設壓力差值；
27、當所述本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述二氧化碳儲能裝置包括依次連接的儲氣庫、儲能組件、提純組件、儲液罐和釋能組件，所述儲能組件用于將從所述儲氣庫流出的包括氣態二氧化碳和氣態水的第一混合流體壓縮之后再冷卻，得到第二混合流體，所述第二混合流體包括氣態二氧化碳；所述提純組件用于從所述第二混合流體中分離出液態水，并將所述第二混合流體中的氣態二氧化碳冷卻液化為液態二氧化碳后存入所述儲液罐內，所述釋能組件用于使從所述儲液罐流出的液態二氧化碳吸熱升溫為氣態二氧化碳并膨脹做功后存入所述儲氣庫。
2.根據權利要求1所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述提純組件包括殼體和冷卻管，所述殼體具有容置腔及與所述容置腔分別連通的混合流體進口、第一出口和第二出口，所述冷卻管設于所述容置腔內并用于供第一冷流體流通以冷卻液化所述第二混合流體；所述混合流體進口的設置高度高于所述第一出口及所述第二出口的設置高度；所述第一出口用于供液態水流出所述容置腔，所述第二出口用于供液態二氧化碳流出所述容置腔。
3.根據權利要求2所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于：
4.根據權利要求3所述
5.根據權利要求2所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述殼體上還設有上下設置的冷流體出口和冷流體進口，所述冷卻管的兩端分別與所述冷流體進口和所述冷流體出口相互連通；所述提純組件還包括導流板，所述導流板設于所述容置腔的腔壁上，且所述導流板在所述容置腔的腔壁上的設置高度高于所述冷流體進口的設置高度，同時低于所述混合流體進口的設置高度，在從所述容置腔的外側至內側的方向上，所述導流板的至少部分區域逐漸向上傾斜。
6.根據權利要求2所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述殼體的頂部還設有第一氣體雜質出口，所述第一氣體雜質出口與所述容置腔相互連通。
7.根據權利要求6所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述提純組件還包括分離元件，所述分離元件設于所述容置腔內，并位于所述混合流體進口和所述第一氣體雜質出口之間，用于捕集液滴。
8.根據權利要求1所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述提純組件包括第一分離器和冷卻器，所述儲能組件、所述第一分離器、所述冷卻器和所述儲液罐依次連接，所述第一分離器用于從所述第二混合流體中分離液態水，以得到第三混合流體，所述冷卻器用于液化所述第三混合流體，以得到第四混合流體。
9.根據權利要求8所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述冷卻器具有殼程和管程，所述殼程和所述管程分別用于供所述第三混合流體和第二冷流體流通，所述冷卻器的頂部設有第二氣體雜質出口，所述第二氣體雜質出口與所述殼程相互連通，用于供所述第三混合流體中的氣體雜質流出所述殼程。
10.根據權利要求1至9任意一項所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述提純組件還包括第二分離器，所述第二分離器設于所述儲液罐的入口側，用于從流入所述儲液罐的流體中分離出液態水。
11.根據權利要求1至9任意一項所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述二氧化碳儲能裝置還包括第三分離器，所述第三分離器設于所述儲液罐和所述釋能組件之間，所述第三分離器用于分離從所述儲液罐流向所述釋能組件的液態流體中的液態水；
12.一種二氧化碳儲能方法，其特征在于，所述二氧化碳儲能方法由權利要求1所述的二氧化碳儲能裝置實施，所述二氧化碳儲能方法包括：
13.一種二氧化碳儲能方法，其特征在于，所述二氧化碳儲能方法由權利要求1所述的二氧化碳儲能裝置實施，所述二氧化碳儲能方法包括：
14.一種二氧化碳儲能裝置的控制方法，其特征在于，所述二氧化碳儲能裝置的控制方法由權利要求2所述的二氧化碳儲能裝置實施，所述二氧化碳儲能裝置的控制方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述二氧化碳儲能裝置包括依次連接的儲氣庫、儲能組件、提純組件、儲液罐和釋能組件，所述儲能組件用于將從所述儲氣庫流出的包括氣態二氧化碳和氣態水的第一混合流體壓縮之后再冷卻，得到第二混合流體，所述第二混合流體包括氣態二氧化碳；所述提純組件用于從所述第二混合流體中分離出液態水，并將所述第二混合流體中的氣態二氧化碳冷卻液化為液態二氧化碳后存入所述儲液罐內，所述釋能組件用于使從所述儲液罐流出的液態二氧化碳吸熱升溫為氣態二氧化碳并膨脹做功后存入所述儲氣庫。
2.根據權利要求1所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述提純組件包括殼體和冷卻管，所述殼體具有容置腔及與所述容置腔分別連通的混合流體進口、第一出口和第二出口，所述冷卻管設于所述容置腔內并用于供第一冷流體流通以冷卻液化所述第二混合流體；所述混合流體進口的設置高度高于所述第一出口及所述第二出口的設置高度；所述第一出口用于供液態水流出所述容置腔，所述第二出口用于供液態二氧化碳流出所述容置腔。
3.根據權利要求2所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述提純組件還包括控制器及與所述控制器分別電信號連接的第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，所述第一壓力傳感器用于測量所述容置腔內的氣相壓力，所述溫度傳感器用于測量所述容置腔內的溫度，所述液位傳感器用于測量所述容置腔內的液位，所述第二壓力傳感器在所述第一出口的設置高度低于所述第二出口的設置高度時用于測量所述容置腔的底壁受到的壓力，所述第二壓力傳感器在所述提純組件還包括隔板時用于測量所述第一槽的底壁受到的壓力。
5.根據權利要求2所述的二氧化碳儲能裝置，其特征在于，所述殼體上還設有上下設置的冷流體出口和冷流體進口，所述冷卻管的兩端分別與所述冷流體進口和所述冷流體出口相互連通；所述提純組件還包括導流板，所述導流板設于所述容置腔的腔壁上，且所述導流板在所述容置腔的腔壁上的設置高度高于所述冷流體進口的設置高度，同時低于所述混合流體進口的設置高度，在從所述容置腔的外側至內側的方向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳強，范培源，汪曉勇，張遠航，徐亞文，
申請(專利權)人：百穰新能源科技深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：
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