[0001] 本发明涉及压缩空气储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能系统。

[0002] 核电厂内的压缩空气生产系统分为高压压缩空气生产系统和低压压缩空气生产系统。其中，高压压缩空气生产系统的使用频率极低，低压压缩空气生产系统一直处于运行之中。

[0003] 高压压缩空气生产系统大部分时间处于闲置状态，造成设备的第二类有形磨损。低压压缩空气生产系统在运行过程中，空压机将空气压缩的过程会消耗大量的电能，相当一部分的电能会以热量的形式排放到周围的环境中。

[0004] 现有技术中，核电厂高压压缩空气生产系统仅在特殊工况下由人工手动开启，并对设备进行定期试验，其余时间均处于闲置状态；低压压缩空气生产系统在核电机组的任何工况下都要持续运行，运行过程中产生的余热被直接排放到空气中，对环境不利且增加了运营成本，尤其是在高温天气中还需要增设空调对空气压缩机进行降温。

[0032] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0034] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0035] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0036] 实施例

[0037] 如图1所述为本实施例提供的一种压缩空气储能系统，用于核电厂内储能，包括：高压压缩空气子系统1、低压压缩空气子系统14和换热设备10

[0038] 高压压缩空气子系统1气体输出端连接有发电管路，发电管路末端安装有透平设备12，发电管路上连通有空气储存管路。换热设备10的一侧换热流道连通在空气储存管路与透平设备12之间的发电管路上。低压压缩空气子系统14的气体管路连通在换热设备10的另一侧换热流道上。

[0039] 具体地，高压压缩空气子系统1包括依次连接的高压空气压缩机组2、冷却器3和高压干燥过滤器。冷却器3与高压干燥过滤器之间连通有安全支路，安全支路上安装有安全阀4。高压干燥过滤器进口端与出口端均安装有止回阀5。

[0040] 低压压缩空气子系统14包括通过气体管路依次连接的低压空气压缩机组15、第一缓冲罐16、低压干燥过滤装置17和第二缓冲罐18，换热设备10安装在低压空气压缩机组15与第一缓冲罐16之间。低压空气压缩机组15中包括多个低压空气压缩机本体，多个低压空气压缩机本体直接的气体管路并联设置。低压干燥过滤装置17并联设置有多组，本实施例中低压干燥过滤装置17并联设置两组。

[0041] 换热设备10与透平设备12之间的发电管路上安装有压力调节阀11，压力调节阀11用于调节和稳定透平设备12入口压力。空气储存管路与换热设备10之间的发电管路上安装有电动阀9。空气储存管路上安装有高压压缩空气储存件8，高压压缩空气储存件8上安装有空气释放阀19。

[0042] 本实施例提供的压缩空气储能系统实现了压缩热回收，大大提高了核电厂内压缩空气储能系统的能源利用率。高压压缩空气子系统1由高压空气压缩机组2、冷却器3、安全阀4、止回阀5、高压干燥过滤装置6、气体连接管道及管道上为系统运行、设备检修需要设置的隔离阀7组成。高压空气压缩机组2用来生产高压压缩空气，并通过气体管道送往高压干燥过滤装置6，高压干燥过滤装置6用于将高压空气压缩机组2生产的高压压缩空气进行干燥、过滤处理后送往核岛内高压压缩空气用户以及作为高压压缩空气储存件8的高压压缩空气储罐。为防止高压压缩空气储罐超压，在高压压缩空气储罐上设置空气释HA202207698[0043] 放阀19。

[0044] 低压压缩空气子系统14包括低压空气压缩机组15、第一缓冲罐16、低压干燥过滤装置17、第二缓冲罐18、连接管道及管道上为系统运行、设备检修需要设置的隔离阀7。低压空气压缩机组15产生的压缩热通过作为换热设备10的板式换热器进行回收利用。系统运行时，第二缓冲罐18可为核电厂内低压压缩空气用户提供气源。

[0045] 在核电厂正常运行时，高压空气压缩机组2、冷却器3、高压干燥过滤装置6工作，生产符合透平设备12运行所需要的压力、气质的压缩空气并送往高压压缩空气储罐储存。当高压压缩空气储罐压力达到压缩空气储存压力后，自动关闭高压空气压缩机组2和高压干燥过滤装置6，当高压压缩空气储气罐内压力低于一定值后，可手动开启高压空气压缩机组2和高压干燥过滤装置6向高压压缩空气储气罐内补气。

[0046] 当核电厂内有设备需要供电时，自动开启电动阀9，释放高压压缩空气储气罐内储存的高压压缩空气。释放的高压压缩空气在板式换热器内与低压压缩空气子系统14释放的压缩热进行热交换。透平设备12在高压压缩空气的作用下转动并驱动发电机发电，发电机与电网连接以供用电设备13用电。透平设备12出口的压缩空气直接排入大气。经板式换热器进行完热交换的低压压缩空气进入第一缓冲罐16，经低压干燥过滤装置17处理合格后进入第二缓冲罐18，供应核电厂内低压压缩空气用户。

[0047] 现有技术中核电厂低压压缩空气系统的热量有两种方式带走，一种是风冷，直接大气冷却，能耗高，使用较少；一种是水冷，用冷却水带走热量，冷却水的来源分为自设的冷却塔或者核电厂的循环水。本实施例提供的压缩空气储能系统利用换热设备10将核电厂内的高压压缩空气子系统1与低压压缩空气子系统14耦合后用于压缩空气储能，压缩空气储能技术灵活性强，整合暂时不用的设备或者电量把空气压入储气室，在需要的时候将压缩空气储存的能量释放利用；在压缩空气释放进行发电时，利用换热设备10将低压压缩空气子系统14中的余热进行利用，对发电管路中的高压压缩空气进行预加热。与储能系统耦合后，会在一定程度上减少冷却塔或者循环水的容量。在核电厂压缩空气生产系统中，充分利用高压压缩空气生产系统的设备和低压压缩空气生产系统浪费的热能，能够大大提高整个系统的能量利用效率。

[0048] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。