【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種空氣壓縮機組及壓縮空氣儲能電站，具體涉及一種采用多級噴水螺桿壓縮機技術的空氣壓縮機組及抽水壓縮空氣儲能電站。
技術介紹
1、我國努力爭取實現碳中和目標，儲能將作為核心環節參與其中。
2、由于光伏及風力發電具有隨機性、間歇性等特點，并且電力具有供需實時平衡以及難以大規模存儲的特征，大規模的光伏及風力發電裝機并網將會加劇電力系統供需兩側的雙重波動性和不確定性，系統調峰難度大，并帶來了棄光、棄風等一系列問題，而儲能可以平抑光伏及風力發電的不穩定性，實現電力供需的動態平衡。
3、夏季電力需求旺盛，峰谷電價差持續擴大，如2024年上半年，17省區峰谷電價差超0.7元/kwh，工商業儲能項目經濟性凸顯，峰谷套利經濟性顯著提高。
4、新能源供電體系中將面臨電能供需錯位等問題，儲能、虛擬電廠、微電網等調節手段不可或缺，新型儲能在促進新能源開發消納和電力系統安全穩定運行等方面的作用正在逐步顯現。
5、壓縮空氣儲能（caes）被認為是最有發展前景的大規模儲能技術之一，其技術種類繁多，目前有示范工程的種類主要有非絕熱式、補燃式、先進絕熱式和恒溫式等，具有儲能規模大、存儲周期長、對環境污染小等優點。
6、目前電力存儲技術包括抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄電池儲能、超導儲能、飛輪儲能和電容器儲能等，但由于容量、儲能周期、能量密度、充放電效率、壽命、運行費用、環保等原因，在大型商業系統中運行的是抽水儲能和壓縮空氣儲能兩種。
7、抽水儲能系統在用電低谷通過水泵將水從低位水庫
8、西安交通大學技術團隊根據壓縮空氣儲能原理開發了“新型抽水壓縮空氣儲能技術”（如cn201810291346.x-一種高壓絕熱儲氣抽水壓縮空氣儲能系統），該系統的運行效率可以達到65%，系統儲能過程中水氣共容腔體內可以實現近等溫壓縮，釋能過程可以實現近等溫膨脹。
9、螺桿式噴水壓縮機是一種利用水作為工作介質來壓縮氣體的設備，其空氣出口壓力為0.6～1.3mpa。它的工作原理結合了傳統的壓縮機原理和水的物理特性，尤其是在冷卻和密封方面。噴水壓縮機的這種工作原理使其特別適合于需要無油或低油分壓縮氣體的應用，如食品加工、醫藥制造、電子行業等，因為這些行業對壓縮氣體的純凈度有很高的要求。噴水壓縮機具有較高的熱效率和較低的運行成本。
10、中國專利（專利號：cn91108225.5；專利技術人：王師祥?孫祝興?孔祥琳?余金龍?樊光裕?顧正中；授權公開號：cn1020270c）提供了一種“制氨流程中原料氣入變換爐前加壓工藝的改進”工藝，它以螺桿壓縮機代替現有活塞式壓縮機的一級、二級低壓段，經脫硫后的原料氣入螺桿式壓縮機加壓，單級可壓縮至1.3mpa，同時向壓縮機內噴入經脫鹽除氧的冷卻水，使壓縮和冷卻過程同時進行，省去了龐大的段間冷卻裝置及油水分離器，設備精簡、流程簡化、投資及所需廠房面積減少，氣體壓縮過程中產生的熱量用于副產蒸汽、熱水，供變換爐及鍋爐使用，節能效果明顯。螺桿壓縮機內噴入的冷卻水須經脫鹽除氧處理，防止壓縮機結垢及過量氧帶入變換爐系統產生有害影響，其工藝流程及螺桿噴水壓縮機結構簡圖見附圖3。
11、因此，如何結合抽水儲能和壓縮空氣儲能的優點，改進現有空氣壓縮工藝，提供一種高效、節能的空氣壓縮機組及抽水壓縮空氣儲能電站，值得深入研究。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決上述問題，提供一種空氣壓縮機組及壓縮空氣儲能電站，該空氣壓縮機組采用多級螺桿式壓縮機、高壓水泵提供脫鹽水噴入冷卻、級間氣水分離的空氣壓縮工藝，供應高壓空氣輸出，該電站采用多級噴水螺桿式壓縮機、級間氣水分離的空氣壓縮工藝，替代現有的多級絕熱式壓縮、級間冷卻的空氣壓縮工藝。
2、一種空氣壓縮機組（見圖1），該空氣壓縮機組采用多級噴水螺桿式壓縮機、高壓水泵提供脫鹽水噴入螺桿式壓縮機、螺桿式壓縮機級間及級后氣水分離的空氣壓縮工藝，空氣經過濾器2進入多級噴水螺桿式壓縮機進行壓縮，壓縮過程中，經高壓水泵15增壓的脫鹽水21，通過脫鹽水管線噴入對應級別的螺桿式壓縮機，使空氣壓縮和冷卻過程同時進行，所述多級噴水螺桿式壓縮機設置級間氣水分離器，氣水分離器分離出來的空氣進入下一級螺桿式壓縮機，所述氣水分離器分離出來的水經回水管線排出，多級螺桿式壓縮機出口氣水混合物進入氣水共容艙25進行氣水分離，高壓空氣30輸出，分離出的水排出。
3、所述的多級噴水螺桿式壓縮機采用三到六級，所述的多級噴水螺桿式壓縮機壓縮后的空氣壓力≥5.0mpa。
4、一種壓縮空氣儲能電站，該電站通過多級噴水螺桿式壓縮機、級間氣水分離實現空氣的近等溫壓縮、高壓輸氣，利用高壓空氣在氣水共容艙和高壓儲氣器進行儲能，再通過氣水共容艙和高壓儲氣器中的儲能空氣釋能，驅動空氣輪機和/或水輪機組發電，可將抽水儲能電站及壓縮空氣儲能電站高效復合在一起，其實現過程如下：
5、儲能時：
6、空氣經過濾器2進入多級噴水螺桿式壓縮機（例如圖2所示的三級噴水螺桿式壓縮機）進行壓縮，壓縮過程中，經高壓水泵15增壓的脫鹽水21，通過一級脫鹽水管線16、二級脫鹽水管線17、三級脫鹽水管線18等噴入對應的螺桿式壓氣機，使空氣壓縮和冷卻過程同時進行，多級螺桿式壓縮機出口氣水混合物10進入氣水共容艙25進行氣水分離，氣水共容艙中氣空間的空氣以及通過平衡管38或發電側平衡管39進入高壓儲氣器27的空氣進行儲能，或者蓄水池19中的水經循環泵24增壓后送入氣水共容艙25，水位在氣水共容艙25上升，壓縮氣水共容艙25氣空間的空氣進行儲能；
7、所述的多級噴水螺桿式壓縮機采用三到六級，所述的多級噴水螺桿式壓縮機壓縮后的空氣壓力≥5.0mpa；
8、所述多級噴水螺桿式壓縮機設置級間氣水分離器及出口氣水分離器，例如圖1所示的三級噴水螺桿式壓縮機：一級螺桿式壓縮機3與二級螺桿式壓縮機6之間設置的一級氣水分離器4、二級螺桿式壓縮機6與三級螺桿式壓縮機9之間設置的二級氣水分離器7、三級螺桿式壓縮機9出口設置的氣水共容艙25，氣水共容艙25起氣水分離作用；
9、所述一級氣水分離器4分離出來的一級出口空氣5進入二級螺桿式壓縮機6，所述一級氣水分離器4分離出來的水經一級回水管線22排出，所述二級氣水分離器7分離出來的二級出口空氣8進入三級螺桿式壓縮機9，所述二級氣水分離器7分離出來的水經二級回水管線23排出，所述三級螺桿式壓縮機9出口氣水混合物10進入氣水共容艙25，氣水共容艙25起氣水分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種空氣壓縮機組，該空氣壓縮機組采用多級噴水螺桿式壓縮機壓縮、高壓水泵噴入脫鹽水、噴水螺桿式壓縮機級間及級后氣水分離的空氣壓縮工藝，其特征在于，
2.一種壓縮空氣儲能電站，其特征在于，該電站采用多級噴水螺桿式壓縮機，其實現過程如下：
3.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
6.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
7.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
8.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
10.根據權利要求3所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種空氣壓縮機組，該空氣壓縮機組采用多級噴水螺桿式壓縮機壓縮、高壓水泵噴入脫鹽水、噴水螺桿式壓縮機級間及級后氣水分離的空氣壓縮工藝，其特征在于，
2.一種壓縮空氣儲能電站，其特征在于，該電站采用多級噴水螺桿式壓縮機，其實現過程如下：
3.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的壓縮空氣儲能電站，其特征在于：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王海波，蔣旭，
申請(專利權)人：南京瑞柯徠姆環?？萍加邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：
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