一种基于液化空气热功转换的开‑闭耦合式热力循环方法

摘要

本专利是一种基于液化空气热功转换的开‑闭耦合式热力循环方法，属于压缩空气能量存储与利用领域。发明内容主要面向液化空气储能系统，提出了一种开‑闭耦合式热力循环方法及其实施方式，可大幅提高液化空气的热功转换效率，提高液态空气的能量利用率，提高储能系统整体效率。液化空气气化吸热过程中会产生大量的“冷量”，而冷量是液化空气储存能量的重要组成部分，本专利采用冷量利用与热功转换耦合的直接利用方式，通过在传统热力循环的基础上引入一个压缩循环，直接将冷量转化为机械功，以提高液化空气能量‑机械功转换率。

主权项

一种基于液化空气热功转换的开‑闭耦合式热力循环方法，其特征在于：由气化‑压缩过程(1、4)、开环膨胀过程(2)、闭环膨胀过程(5)和排气过程(3)组成，气化‑压缩过程由气化过程(1)与压缩过程(4)耦合形成，气化过程(1)与压缩过程(4)同时进行，压缩过程产生的压缩热由气化过程吸收，气化产生的开环气体经开环膨胀过程(2)做功后，经排气过程排向外界，形成开式循环，两位三通阀(6)处于上位，两位两通阀(13)处于断开状态，活塞缸(10)处于回程，气化产生的空气和压缩气体混合，通过管路进入换热罐(11)，混合气体通过换热器(12)，与换热罐(11)内的换热流体进行充分换热，温度上升，气体膨胀，推动活塞缸(10)的活塞对外做功，在压缩过程(4)被压缩的气体称为闭环气体，经闭环膨胀过程(5)做功后，直接进入压缩过程(4)，形成闭式循环。