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公开(公告)号：CN117329778A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311282456.7
申请日：2023-10-07
Applicant: 西安交通大学
IPC: F25J1/02 , F22B33/18 , F01K27/00 , C01B32/942
Abstract: 本发明提供一种液化空气储能与电石生产耦合的系统及方法。该系统包括空气分离单元、氧热法电石生产单元、氮气液化单元、释能发电单元、蒸汽朗肯单元、有机朗肯单元以及储热单元。其方法为：在储能阶段，空气经空气分离单元得到氧气和氮气，分别进入氧热法电石生产单元和氮气液化单元获取电石和液氮，电石余热驱动蒸汽朗肯单元输出电能；在释能阶段，释能发电单元和有机朗肯单元输出电能，同时利用压缩余热和膨胀余冷进行区域供热和制冷。本发明可有效降低电石生产能耗；保证空气分离和电石生产稳定运行；减少电石生产过程热污染，同时提高系统的能量效率和储能密度；本发明还具有输运环节少、设备利用率高等有益技术效果。
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公开(公告)号：CN112855292A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110082652.4
申请日：2021-01-21
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种液化空气储能‑温差发电耦合系统及其工作方法。该系统包括：空气压缩装置、空气液化装置、液态空气加压气化装置、空气膨胀装置、温差发电装置及储热蓄冷装置。其工作方法为：在储能阶段，空气压缩装置、空气液化装置和储热蓄冷装置处于工作状态，消耗外部电能实现空气液化存储及压缩热回收；在释能阶段，为超临界工作模式，液态空气加压气化装置、空气膨胀装置、温差发电装置以及储热蓄冷装置处于工作状态，通过空气膨胀装置和温差发电装置向外供电，并完成液态空气气化潜热回收。本发明在液化空气储能系统中引入半导体温差发电装置，利用压缩余热和膨胀余冷驱动温差发电装置输出额外电能，不仅可以提升系统运行效率，还可以减少废热排放。
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公开(公告)号：CN110598301A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910839039.5
申请日：2019-09-05
Applicant: 华北电力科学研究院有限责任公司 , 西安交通大学 , 国家电网有限公司 , 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
Abstract: 本发明提供一种液化空气储能系统参数耦合设计方法，通过至少一个处理器、与处理器通信连接的存储器以及一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质实现。本发明以系统电-电转换效率最大化为设计目标，以液化空气储能压力、主压缩机/循环压缩机工作级数、主压缩机/循环压缩机级间冷却方案、压缩热回收利用方案、冷箱高压侧出口空气温度等主要参数为优化变量，采用Aspen Plus流程模拟软件进行系统热力仿真，可有效简化设计流程、大幅缩减设计时间。本发明提供的液化空气储能系统参数耦合设计方法，通过综合考虑液化空气储能系统单元-单元、参数-参数、单元-参数间的相互影响，可以实现储能系统在变运行参数、变外部参数等变工况条件下的长期可靠、稳定、高效运行。
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公开(公告)号：CN109319784A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811331256.5
申请日：2018-11-09
Applicant: 西安交通大学
IPC: C01B32/942 , C04B32/00
Abstract: 一种熔融电石一次冷却粒化成型系统及余热回收方法。该系统包括高温电石液储罐和余热回收装置以及位于高温电石液储罐下部的热量收集器，在热量收集器内安装有滚筒机构的熔融电石造粒装置、辐射回收模块和冷却模块；其余热回收方法为：经过熔融电石造粒装置得到的表层固化、心部熔融的电石小块，经传送装置分别经过辐射回收模块和冷却模块进行冷却降温和热量回收，最终得到可以直接运输和存储的小块化电石成品，电石余热则通过余热回收装置进行回收利用。本发明利用熔融电石造粒装置将电石在冷却过程中直接成型为符合成品粒度要求的电石小块，无需破碎工艺，且增大电石与冷却介质间的换热面积，可减少能耗、避免粉尘污染和粉料损失、缩短冷却时间。
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公开(公告)号：CN110598301B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN201910839039.5
申请日：2019-09-05
Applicant: 华北电力科学研究院有限责任公司 , 西安交通大学 , 国家电网有限公司 , 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
Abstract: 本发明提供一种液化空气储能系统参数耦合设计方法，通过至少一个处理器、与处理器通信连接的存储器以及一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质实现。本发明以系统电‑电转换效率最大化为设计目标，以液化空气储能压力、主压缩机/循环压缩机工作级数、主压缩机/循环压缩机级间冷却方案、压缩热回收利用方案、冷箱高压侧出口空气温度等主要参数为优化变量，采用Aspen Plus流程模拟软件进行系统热力仿真，可有效简化设计流程、大幅缩减设计时间。本发明提供的液化空气储能系统参数耦合设计方法，通过综合考虑液化空气储能系统单元‑单元、参数‑参数、单元‑参数间的相互影响，可以实现储能系统在变运行参数、变外部参数等变工况条件下的长期可靠、稳定、高效运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109589868A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811331245.7
申请日：2018-11-09
Applicant: 西安交通大学
IPC: B01J2/12 , C01B32/942
Abstract: 一种高温熔融电石液造粒成型装置，包括造粒滚筒机构以及安装在造粒滚筒机构内的中心冷却芯轴，造粒滚筒机构与中心冷却芯轴之间形成一空腔，造粒滚筒机构圆周外侧均设有成型凹槽，在中心冷却芯轴与造粒滚筒机构的首端安装有旋转法兰和端盖，尾端安装有传动接头，中心冷却芯轴的首端开设有与进水管路相连通的中心孔和冷却水分流器，中心轴上还开设有与冷却水分流器相连通且周向排列的若干轴向支路及喷嘴。本发明利用造粒滚筒机构将电石在固化过程中直接成型为满足成品粒度要求的电石小块，避免对冷却后的大块电石进行破碎工艺处理，减少电石生产能耗，简化生产流程，同时避免了传统破碎流程中的粉尘污染和粉料损失问题。
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公开(公告)号：CN114033730A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111321169.3
申请日：2021-11-09
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了压缩空气储能系统的非设计工况运行方法，包括：根据系统运行环境温度，确定压缩子系统运行范围，选择储热子系统运行模式；设定空冷器热端出口温差，建立储能阶段部件参数调控模型；确定膨胀子系统运行参数，建立释能阶段部件参数调控模型；建立系统全周期效率最优运行模型。综合考虑了环境状态变化对压缩空气储能系统主要工作部件的影响，确定系统在变工况条件下的参数运行范围，提高了运行稳定性。根据环境温度选择储热子系统的运行模式，优化运行参数，有效提升能量转换及余热利用效果，实现系统在全环境温度范围内能量效率最大化，获得高于设计工况的全周期效率，提高了变工况条件下压缩空气储能系统的运行稳定性及其变工况性能。
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公开(公告)号：CN109589868B
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201811331245.7
申请日：2018-11-09
Applicant: 西安交通大学
IPC: B01J2/12 , C01B32/942
Abstract: 一种高温熔融电石液造粒成型装置，包括造粒滚筒机构以及安装在造粒滚筒机构内的中心冷却芯轴，造粒滚筒机构与中心冷却芯轴之间形成一空腔，造粒滚筒机构圆周外侧均设有成型凹槽，在中心冷却芯轴与造粒滚筒机构的首端安装有旋转法兰和端盖，尾端安装有传动接头，中心冷却芯轴的首端开设有与进水管路相连通的中心孔和冷却水分流器，中心轴上还开设有与冷却水分流器相连通且周向排列的若干轴向支路及喷嘴。本发明利用造粒滚筒机构将电石在固化过程中直接成型为满足成品粒度要求的电石小块，避免对冷却后的大块电石进行破碎工艺处理，减少电石生产能耗，简化生产流程，同时避免了传统破碎流程中的粉尘污染和粉料损失问题。
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公开(公告)号：CN109319784B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201811331256.5
申请日：2018-11-09
Applicant: 西安交通大学
IPC: C01B32/942 , C04B32/00
Abstract: 一种熔融电石一次冷却粒化成型系统及余热回收方法。该系统包括高温电石液储罐和余热回收装置以及位于高温电石液储罐下部的热量收集器，在热量收集器内安装有滚筒机构的熔融电石造粒装置、辐射回收模块和冷却模块；其余热回收方法为：经过熔融电石造粒装置得到的表层固化、心部熔融的电石小块，经传送装置分别经过辐射回收模块和冷却模块进行冷却降温和热量回收，最终得到可以直接运输和存储的小块化电石成品，电石余热则通过余热回收装置进行回收利用。本发明利用熔融电石造粒装置将电石在冷却过程中直接成型为符合成品粒度要求的电石小块，无需破碎工艺，且增大电石与冷却介质间的换热面积，可减少能耗、避免粉尘污染和粉料损失、缩短冷却时间。
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公开(公告)号：CN115111843A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210733249.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种耦合多温区制冷系统，由劳伦兹循环制冷系统和自由活塞式斯特林制冷系统组成，包括冷冻蒸发器、冷藏蒸发器、电子膨胀阀、低温段回热器、高温段回热器、冷凝器、压缩机、自由活塞式斯特林制冷机、热端换热器以及冷端换热器；通过将劳伦兹循环制冷系统与斯特林制冷系统相耦合，可同时实现多温区制冷；充分利用劳伦兹循环制冷系统中非共沸混合工质的相变温度滑移特性，有效减少各制冷温区的换热温差，还可以为自由活塞式斯特林制冷机热端散热提供冷量，从而降低其热端工作温度，实现低负荷低频运行，有效降低了输入功率，减少了震动和工作噪音。
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