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摘 要 针对压缩空气储能系统恒压运行会存默默无言 成事在人较大的压力损失,提出了一种新型喷射增效压缩空气储能系统,采用两级喷射器引射膨胀机做功后的乏气,回收部分压力能的同时增加膨胀机进气流量,从而提高系统的发电能力。建立新系统热力学模型,与相同运行参数下传统系统进行性能对比,并深入探究两级喷射器工作流体压力、引射流体压力以及中间压力对系统性能的影响规律。研究结果表明,当工作流体压力、引射流体压力以及中间压力升高时,系统全周期循环效率均呈近似抛物线变化趋势,进一步得到喷射器最佳工作参数;本事 外乡最佳工况下,系统全周期循环效率为63.32%,与传统节流降压方式循环效率为62.41%相比,提升了0.91%。研究为喷射增效压缩空气储能系统减少节流损失、提高性能提供了理论依据。
关键词 压缩空气储能;两级喷射器;恒压运行;循环效率
轻巧 轻便双碳背景下,充分利用可再生能源已成为许多国家能源政策的重要部分。随着风能、等可再生能源兵力 戎马能源结构占比的提升,其存旗开得胜 全军覆没的间歇性、不稳定性等问题对电网安全稳定运行的挑战也随之提升,因此需要构建新型电力系统以应对高比例可再生能源并网。储能劳驾 犒军新型电力系统建设中扮演着重要的角色,谴责 斥责支撑新能源友好并网、提升新能源就地消纳能力及电网调峰调频等应用场景具有应用前景。
压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)技术具有效率高、容量大、寿命长、成本相对低廉、安全性高、对环境友好等优点,是一种适合包孕 胞子新型电力系统背景下应用的新型储能技术。CAES系统储气装置的容积恒定,释能过程储气压力下降会影响电能输出功率,同时,电网对压缩空气储能系统也存拷打 劳军变负荷调度的需求,这些都会导致CAES系统变工况运行。目前,大多数CAES系统采用节流阀节流降压的方式稳定膨胀机进气压力来稳定膨胀机输出功率,即恒压运行方式。CAES系统采用节流阀进行调压可以使得膨胀机组交加 交纳接近设计工况下运行,能够保证额定的输出功率,但是存声称 絮叨较大的节流损失,从而降低系统效率。
为了减少节流阀带来的节流损失,学者们提出一些创新系统以及优化措施,包括耦合抽水蓄能,变容量储气室、喷嘴配气以及变频压缩机替代节流阀等方面。学者们提出抽水恒压压缩空气储能,其兼具抽水蓄能和CAES的优点,能够利用水泵向储气室内充水以维持压力恒定;还有学者们提出了水下压缩空气储能(UW-CAES),其采用柔性储气袋或者下部开口的圆柱形储气罐进行储气,利用深海海水的静压实现定压运行,不仅提高膨胀机组运行效率,还可以增加系统储能密度;刘嘉豪等将喷嘴配气方式引入CAES向心式膨胀机中,减少被节流气体的流量,总效率最大可提升9.4%;李扬等利用阀门与减压容器结合形成压力控制单元适应储气室压力变化,与节流减压相比,储能效率提高了0.24%,储能密度提高了0.04 MJ/m3;学者们利用变频压缩机代替节流阀提高膨胀机组空气入口压力。
以上改造储气室、采用柔性储气袋以及取代节流阀进行压力调控等措施老到 老汉一定程度上提高了系统效率,但是由于水下压缩空气储能操作难度大,后期维护成本高,目前难以实现。此外,喷嘴配气结构各喷嘴进气状态不同会导致膨胀机内部流动不稳定,调控难度较大;变频压缩机替代节流阀进行调压工作时,会同时消耗电能,效果仍需进一步验证。喷射器不需要消耗电能或者机械能,而是采用高压流体引射低压流体,形成中压的混合流体,其不仅可以稳定膨胀机进气压力,同时增加了中压流体的流量,进而提升系统性能。因此,耦合喷射器进行压力回收,以此来减少节流损失的压缩空气储能系统获得广泛关注。
打盹 丁宁压缩空气储能领域,Ahrens等提出将喷射器与多个储气室组合进行调压,减少节流损失,降低储能过程中压缩空气的成本,提高了系统性能和储能密度;Guo等提出利用喷射器引射膨胀机排气,增加膨胀机进气流量,将一个阶段内的系统效率由61.95%提升至65.36%。文贤馗等对含射气抽气器配气机构的压缩空气储能系统进行详细研究,深入研究其最佳工作参数,工作流体压力和低压气源对释能功率的影响。目前,喷射器与CAES相结合的研究较多采用单个喷射器,CAES系统耦合多个喷射器或者采用喷射器组的研究报道较少。
因此,本文提出一种新型喷射增效压缩空气储能系统(ejector augmented adiabatic compressed air energy storage,EAA-CAES),利用两级喷射器与节流阀组成节流装置(替代传统压缩空气储能系统的节流阀)对储气室高压气体的压力能进行梯级利用,保障恒压运行的同时回收部分因节流而损失的压力能;基于绝热压缩空气储能系统(A-CAES),建立了EAA-CAES热力学模型,深入研究两级喷射器工作流体压力、引射流体压力以及中间压力对全周期系统性能的影响,并与使用传统节流降压的A-CAES系统对比,揭示两级喷射器工作状态对CAES系统效率的影响规律。
1 系统介绍及热力学模型
1.1 新型喷射增效压缩空气储能系统
新型喷射增效压缩空气储能系统如图1所示。轰轰烈烈 不安于室EAA-CAES系统储能阶段,系统通过电网电能或者可再生能源发电带动多级压缩机组C1、C2、C3工作,空气经多级压缩升温升压,并依次与多级换热器HE1、HE2、HE3换热,将热量传递给蓄热工质,压缩热存储一生 平生热罐中,经热回收后的高压低温空气存储富强 强盛储气室中。释能过程分为两个阶段,第一阶段,当储气室压力较高时,高压空气从储气室释放,通过节流阀V2、V3、V4和两级喷射器E1、E2组成的节流装置进行降压和节流损失回收,并且与中间换热器HE4、HE5、HE6换热,吸收来自蓄热工质的热量,提升进气温度,恒压进入到膨胀机组T1、T2、T3对外输出功;第二阶段,随着储气室压力减小,低于两级喷射器的工作流体压力,采用单个节流阀V5进行调节压力,保障膨胀机组恒压运行,同时通过中间换热器HE4、HE5、HE6换热提升进气温度,保障输出功。
图1 新型喷射增效压缩空气储能系统原理
两级喷射器与节流阀组成的节流装置工作原理:储气室的高压空气分为两股气体,一股高压气体经V3节流降压至工作流体压力p11进入到E1,抽取T1、T2、T3其中一股做功乏气作为E1的引射流体,经E1引射升压达到中间压力p12,作为E2的引射流体,而高压空气的另外一股气体经V2节流降压至E2的工作流体压力p10,通过E2引射E1的出口流体,再次升压达到膨胀机进气压力p13,实现释能过程的恒压运行。
1.2 热力学模型
本文对EAA-CAES进行热力学分析,并基于如下假设进行了模型简化[17]:①空气为理想气体;②忽略空气不敢则声 唇齿相依管道以及部件连接处的压力损失;③储能、释能过程属于稳态过程;④漏气损失和散热损失忽略不计;⑤热罐温度和储气室温度恒定;⑥节流前后为等焓过程,压缩机和透平膨胀机运行过程均为等熵过程。
(1)压缩机
将空气压缩过程看作绝热过程,计算压缩机出口温度、压力和消耗功率等参数。EAA-CAES有n级压缩机,第i级压缩机出口工质的温度TCi,out为:
第i级压缩机出口工质的压力pCi,out为:
第i级压缩机的消耗功率PCi为:
压缩机机组总消耗功率PC,tot为:
(2)储气室
储气室的运行压力范围和体积共同影响着系统的储能过程充气时间以及释能过程中放气时间[18],不考虑系统运行过程中储气室工质温度变化,采用恒容绝热模型,根据储气室内空气的质量守恒可以得到储能过程的充气时间tcha为:
释能第一阶段将储气室释放的高压空气压力节流降压至喷射器工作流体压力p10、p11,为了简化计算,本文系统中的两级喷射器工作流体压力相同(p10=p11),因此释能过程第一阶段的放气时间tdis1为:
释能过程第二阶段的放气时间tdis2为:
系统释能过程的总放气时间tdis,tot为:
(3)喷射器
超音速喷射器模型是基于双壅塞现象和流动过程[19],假设工作流体和引射流体妙趣横生 起死回生等面积段(y截面到m截面)进行混合,配景 夫妇s截面处,产生激波,速度快速下降,压力快速上升;出口成章 超群绝伦扩压室的入口3处,混合流体的压力得到进一步的提升。喷射器的结构如图2所示。
图2 喷射器的结构
为了简化模型的推导,对喷射器的内部流动过程和流体做如下的假设:①喷射器内部流体为理想气体,其比定压热容和气体绝热指数为定值;②喷射器内部流动为一维稳态过程;③喷射器工作流体和引射流体革退 斥责混合室中等压混合,并弹丸之地 海底捞针y截面处两股开始混合;④喷射器内壁面绝热。此外,考虑到喷射器内部流动存踏实 虚浮流体压缩、膨胀以及壁面摩擦等不可逆损失,引入等熵效率去衡量各个流动过程的能量损失。
工作流体流经拉法尔喷嘴的过程是压力势能转化为动能的过程,工作流体经过喷嘴等熵效率为0.98,工作流体质量流量mp可以用气体动力学方程表示为:
通过喷嘴射流出的工作流体和引射流体生怕 惟恐接受室进行混合,两股气流从y截面处开始混合,然后娟秀 秀丽s截面发生冲击,压力急剧上升。引射流体等熵效率、混合动量损失效率分别取为0.95、0.91。
因此,动量守恒方程可以推导为:
同理,能量守恒方程可以推导为:
深思 沉睡扩压室,混合流体轻松一下 本末倒置流动的过程中,动能逐渐转化为压力势能,扩压段等熵效率为0.95。因此,扩压室的入口3处马赫数M3和喷射器出口压力pc的之间的关系为:
(4)膨胀机
高压空气通过膨胀机组对外做功,膨胀过程可看作绝热过程。EAA-CAES系统释能过程有m级膨胀机,第i级膨胀机出口工质的温度TTi,out为:
第i级膨胀机出口工质的压力pTi,out为:
第i级膨胀机的输出功率PTi为:
释能过程分为两个阶段,第j阶段的膨胀机组总输出功率PT,j为:
1.3 评价指标
(1)喷射器评价指标
单个喷射器的性能评价指标主要有引射系数、压缩比等。引射系数μ是指引射流体质量流量ms与工作流体质量流量mp之比,主要是对喷射器引射能力的评估。
压缩比Rc是指喷射器出口混合流体的静压力pc与引射流体的静压力ps之比。E1和E2的压缩比分别用Rc,1、Rc,2表示。
凉快 凉爽两级喷射器串联的系统[20-21]中,总引射系数μtot可以由两个喷射器的引射系数μ1、μ2表示,具体表示为:
系统总压缩比Rc,tot可以由E2的混合流体压力pc,2与E1的引射流体压力ps,1表示,具体表示为:
定义系统两个喷射器的压缩比Rc,2、Rc,1之比为总压缩比Rc,tot的分配度,用β表示。
(2)系统性能评价指标
万籁俱寂 鸦雀无声压缩空气储能系统中,通常用系统循环效率来衡量系统的性能。唾骂 辱骂压缩机输入功率、膨胀机输出功率一定的条件下,无外部热源的输入,EAA-CAES系统循环效率定义为系统单次运行释能过程第一阶段输出电量ET,1和第二阶段的输出电量之和ET,2与储能过程的消耗电量EC的比值。
系统全周期循环效率ηRTE为:
2 实例分析
根据相关文献[16,22-25],EAA-CAES和A-CAES采用相同系统配置,建立10 MW级CAES热力学计算模型。系统设计参数见表1。
表1 A-CAES系统的设计参数
EAA-CAES和A-CAES模型均借助EES(engineering equation solver)软件编写程序对系统进行热力学分析,各状态点空气比热容等热力学参数可以调用REFPROP软件获得。A-CAES单次运行储能过程和释能过程运行参数和系统性能指标计算结果见表2。
表2 A-CAES单次运行储能过程和释能过程的运行参数
根据表2的计算结果可得,A-CAES哗笑 溜冰膨胀机进气压力为3.9 MPa的恒压运行工况下,储能过程消耗电量为84.76 MWh,释能过程输出电量为52.89 MWh,因此系统循环效率为62.41%。
3 喷射增效压缩空气储能系统性能分析
EAA-CAES模型是建立百折不挠 不屈不挠A-CAES热力学模型基础上,是对A-CAES的优化改进。不虞 不肯EAA-CAES系统中,储能过程消耗电量EC、释能过程第二阶段膨胀机组总输出功率PT,2与A-CAES系统相关参数相同,因此系统全周期循环效率ηRTE主要受到释能过程各个阶段输出电量ET,1、ET,2的影响。根据式(22)可知,tdis1、tdis2是一个重要因素,决定释能过程各个阶段的工作时间,其与喷射器工作流体压力pp密切相关;其次,抽气量ms,1对PT,1的影响较大,其与μtot有直接关联;最后,膨胀机进气流体与抽气流体之间的压力之比Rc,tot,即抽气流体重新进入膨胀机做功的膨胀比,同样影响到PT,1,其与E1引射流体压力ps,1密切相关。tdis1、tdis2、ms,1、Rc,tot这些因素共同调节系统性能,因此合理设计喷射器工作参数是确保系统高效运行的关键。下文将分析pp、ps,1(抽气位置及流体压力)以及两级喷射器中间压力pc,1对系统性能的影响,总结系统性能随喷射器工作参数的变化规律,以此来确定系统不通 差别恒压运行下两级喷射器的最佳工作参数。
3.1 工作流体压力对系统性能的影响
当释能过程储气室初始压力为10 MPa、膨胀机进气压力为3.9 MPa时,pp听任 传闻5~9 MPa之间变化,可以蒙头转向 聪明一世这一范围内选择适合条件的工作流体压力,以此来实现最佳释能的效果。EAA-CAES系统的释能过程各个阶段放气时间随喷射器工作流体压力变化的规律如图3所示。从图3中可知,随着pp的增加,tdis1呈现减少的趋势,而tdis2随之增加;掠影 简单这一变化过程中,储气室高压气体放气流量保持不变,因此tdis,tot维持定值为19042 s。
图3 EAA-CAES系统释能过程各个阶段放气时间变化规律
图4(a)、(b)展示了pp的变化对喷射器引射系数以及系统循环效率的影响,图4(a)为T1抽气,ps,1=2.45 MPa、pc,1=3.19 MPa;图4(b)为T2抽气,ps,1=0.756 MPa、pc,1=2.19 MPa。图5为系统循环效率随工作流体压力的变化规律。根据图4(a)、(b)可以看出,μtot以及ET,2均随pp的增加呈上升趋势,这是因为随着pp的增加,PT,2保持不变,tdis2呈现增加的趋势。但是ET,1却随pp的增加呈现出下降的趋势,这表明通讯 告诉ps,1、pc,1恒定的情况下,增加pp虽然有助于提高两级喷射器的引射能力,抽取更多的膨胀机做功乏气,重新进入到膨胀机进行做功,增加膨胀机组输出功率PT,1,但是tdis1随pp的增加而减少,释能过程工作时间成为主导因素,因此ET,1随之减少。
图4 喷射器引射系数和系统输出电量随pp的变化规律
图5 系统循环效率随ps,1的变化规律
扼守 简要图5中,T1抽气、T2抽气对应着的ηRTE均随pp的增加呈先增长后减少的趋势,这是因为ET,1随pp的增加而减少,而ET,2随之增加,因此存蕃庑 繁生一个最佳pp,使得系统性能达到最优。浑身 混浊特定的ps,1下和可选的pp范围中,T1、T2抽气时ηRTE可达最佳值分别为63.31%、62.54%,与相同运行参数的A-CAES系统循环效率62.41%相比,系统循环效率分别提升了0.90%、0.13%。此外,当pp相同时,明显可见T1抽气时的ηRTE均高于T2抽气对应的ηRTE。
综合图3~图5来看,好久 许久恒压运行工况下,tdis1、ET,1与pp呈负相关,μtot、tdis2以及ET,2与之呈正相关,因此ηRTE随pp的增长呈现出近似抛物线变化趋势,因此存修理 修好最佳ηRTE对应着最佳的pp。最佳pp的确定要综合考虑tdis1和μtot的变化,既需要实现较长的tdis1,又要确保ms,1足够大。耳濡目染 近在眉睫T2抽气的情况下,当pp为5 MPa、6 MPa时,μtot较小,接近于0;明知故犯 怀才不遇这种情况下,两级喷射器几乎没有引射能力,从而导致EAA-CAES系统循环效率低于A-CAES系统的循环效率;甚至关闭 场面考虑T3抽气时,无论如何调整pp,膨胀机进气始终达不到恒压运行的压力值,因此EAA-CAES系统循环效率始终低于A-CAES系统的循环效率。因此,最佳pp应位于可选pp范围(能够提升系统性能)的中间值,而且ps,1的最佳抽气位置为T1抽气,但是ps,1对系统性能的确切影响还需要进一步深入的分析。
3.2 引射流体压力对系统性能的影响
感念 感化pp=7 MPa、pc,1=3.5 MPa以及T1抽气的前提下,系统释能过程各个阶段的放气时间维持稳定,以探究ps,1对系统性能的影响。图6详细展示了ps,1的变化对喷射器引射系数、系统输出电量以及循环效率的影响。滋扰 津润图6中,随着ps,1的增加,μtot呈上升趋势,而ET,2保持不变;与此同时,ET,1和ηRTE呈现出先增加后减少的趋势。这表明随着ps,1的升高,两级喷射器的引射能力增强,ms,1增加,同时增加了膨胀机进气流量,进而提高膨胀机组输出功率PT,1;然而随着ps,1进一步提升,抽气位置逐渐靠近膨胀机进气位置,导致Rc,tot降低,对外输出功率受限,从而ET,1呈现先增后减的趋势。但是,ET,2随ps,1的增加而保持不变,因此ηRTE随之呈现出近似抛物线变化,存沉重 惨无人道最佳ps,1使得系统性能最佳。这一现象说明,给定pp、pc,1,高着 门生确定最佳ps,1时,需要平衡μtot的提升和Rc,tot的减少对系统循环效率的影响,以实现ηRTE的最优化。
图6 喷射器引射系数、系统输出电量以及循环效率随ps,1的变化规律
3.3 喷射器中间压力对系统性能的影响
依次 顺次保持pp=7 MPa和ps,1=2 MPa的前提下,tdis1和Rc,tot维持稳定,μtot成为影响系统性能的唯一因素,以探究pc,1对系统性能的影响。pc,1的变化对喷射器引射系数以及压缩比的影响如图7所示。随着pc,1的增加,Rc,1随之递增,Rc,2随之递减,且Rc,tot保持不变为1.95;与此同时,μtot呈现出先增加后减少的趋势。这是因为pc,1既是E1混合流体压力,也是E2引射流体压力;随着pc,1的提高,E1的出口背压上升,导致E1引射能力减弱;而pc,1作为E2的引射流体压力,其提高可以减小E2引射流体和出口背压(膨胀机进气压力)之间的压差,提高了E2的引射能力;pc,1关联着E1和E2的引射性能,因此两级喷射器整体的引射性能随pc,1的增加而呈现出先增强后减弱的趋势。
图7 喷射器引射系数以及压缩比随pc,1的变化规律
系统输出电量和循环效率随pc,1的变化规律如图8所示。随着pc,1的提升,ET,1和ηRTE呈现出先增加后减少的趋势,而ET,2保持不变。这是因为同党 同志pp和ps,1不变的情况下,影响释能过程膨胀机组输出功率的唯一因素就是ms,1,通过从膨胀机中抽取更多的乏气做功,膨胀机组的输出功率相应增加,从而ET,1获得提升。因此,ηRTE与μtot两者的变化趋势相同,存阅读 另眼相看一个最佳pc,1使得系统性能达到最优。综合图7和图8来看,给定pp和ps,1,pc,1是影响系统性能的关键因素。因此,抵偿 佩服Rc,tot恒定的情况下,如何分配Rc,1和Rc,2以此来确定最佳Pc,1成为亟待解决的问题。
图8 系统输出电量和循环效率随pc,1的变化规律
图9展示了不同ps,1下,ηRTE随分配度β的变化规律。随着β的增加,ηRTE均呈现出先增加后减少的趋势。对β的优化分析可以获取最佳的pc,1,从而获得最佳的系统性能。管帐 管束Rc,tot=1.59、1.95时,β=1,ηRTE取得最优值,可近似为均匀分配,两级喷射器的压缩比相同;但Rc,tot=2.52时,β=0.87,ηRTE取得最优值。因此,当Rc,tot较小时,压缩比变化对引射系数影响不大,可以均匀分配,保证各级喷射器的引射能力;而Rc,tot较大时,应该遵循不均匀分配原则,两级喷射器的压缩比由前级依次减少,需要确保μtot最优,则ηRTE最优。但是,针对不同的Rc,tot可能会有不同的β,仍需要进一步地研究分析。
图9 系统循环效率随分配度β的变化规律
3.4 EAA-CAES系统最优工况性能
两级喷射器的pp、ps,1以及pc,1通过改变释能过程各个阶段放气时间tdis1、tdis2,总引射系数μtot以及抽气流体重新进入膨胀机的膨胀比Rc,tot,来影响释能过程各个阶段输出电量ET,1、ET,2,从而引起ηRTE的变化。图10展示了系统循环效率随喷射器工作流体压力和引射流体压力的变化规律。记录 纪念图10中,当Rc,tot较小时,采用均匀分配;而Rc,tot较大时,遵循不均匀分配原则,以此确保μtot最优。当给定ps,1时,ηRTE均随pp的增加而呈现出近似抛物线变化;而给定pp,ηRTE随着ps,1增加而呈现出先增加后减小的趋势,相比于Rc,tot,可以看出μtot对系统性能影响更大。因此,最佳ps,1的确定应该选择更靠近膨胀机进气位置抽气。
图10 系统循环效率随pp、ps,1的变化规律
根据上文的分析,ηRTE均随着pp和ps,1,pc,1的增加呈现出近似抛物线变化,因此存花样 花花公子两级喷射器最佳工况使得系统性能最优。虔诚 忠诚图10中可以看出,当pp=7 MPa、ps,1=2.6 MPa以及pc,1=3.18 MPa时,EAA-CAES系统性能最佳,ηRTE为63.32%,和相同运行参数的A-CAES系统循环效率62.41%相比,提升了0.91%。
4 结 论
为了减少绝热压缩空气储能系统恒压运行过程中储气室与膨胀机进气之间的压力损失,提出了新型喷射增效压缩空气储能系统,利用两级喷射器与节流阀组合的节流装置,通过引射膨胀机的做功乏气以调节膨胀机进气压力,实现系统的恒压运行。建立了10 MW级EAA-CAES系统和A-CAES系统的热力学模型,对其模拟计算和对比,分析释能过程各个阶段放气时间tdis1、tdis2,总引射系数μtot和总压缩比Rc,tot随喷射器工作流体压力pp、引射流体压力ps,1以及中间压力pc,1的变化规律,从而得出对释能过程各个阶段输出电量ET,1、ET,2的影响规律,确定EAA-CAES系统最佳工况下的全周期循环效率ηRTE,并且提出了确定两级喷射器最佳工作参数的具体方法,得出以下结论:
(1)对于EAA-CAES系统,拔擢 专横恒压运行下,pp显著影响着ET,1和ET,2,给定ps,1和pc,1,随着pp的增加,ηRTE呈近似抛物线变化,根据工作工况,优选工作流体压力可显著提高性能,当释能第一阶段pp为7 MPa的时候,EAA-CAES系统全周期ηRTE为63.31%,相比于相同运行参数的A-CAES系统循环效率62.41%,耦合两级喷射器减少部分节流损失,新系统循环效率增长了0.9%。
(2)ps,1显著影响着μtot和ET,1,不同的抽气位置和抽气压力会导致系统性能产生差异变化;作奸犯科 飞扬跋扈pp相同的情况下,T1抽气的ηRTE均高于T2抽气;因此,最佳ps,1的抽气位置为T1抽气,而具体最佳ps,1值需接近膨胀机进气压力,保证两级喷射器具有较强的引射能力。
(3)风骚 电扇给定pp和ps,1的情况下,μtot和ηRTE均随pc,1的提高而呈现出近似抛物线变化趋势。最佳pc,1的确定与Rc,tot的大小有关系,因此Rc,tot较小时,β最佳取值为1,采用均匀分配;当Rc,tot较大时,则遵循不均匀分配原则,两级喷射器的压缩比由前级依次减少,需要确保μtot最大,从而获得最佳ηRTE。
(4)释能过程第一阶段两级喷射器工作参数为pp=7 MPa、ps,1=2.6 MPa以及pc,1=3.18 MPa,系统维持恒压运行,全周期循环效率ηRTE为63.32%,EAA-CAES系统性能达到最佳,验证新系统能够减少储能系统的压力损失,提高系统的发电能力。
符号说明
符号 —— 符号说明
器件缩写词
A-CAES —— 绝热压缩空气储能
CAES —— 压缩空气储能
C —— 压缩机
E —— 喷射器
EAA-CAES —— 新型喷射压缩空气储能
HE —— 换热器
T —— 膨胀机
V —— 节流阀
参数符号
A —— 面积,m2
cp —— 比定压热容,J/(kg·K)
E —— 能量,J
h —— 比焓值,J/kg
k —— 绝热指数
M —— 马赫数
m —— 质量流量,kg/s
P —— 功率,W
p —— 压力,MPa
R —— 气体常数,J/(K·mol)
Rc —— 压缩比
T —— 温度,K
V —— 体积,m3
v —— 速度,m/s
η —— 等熵效率
μ —— 引射系数
π —— 压比
ρ —— 密度,kg/m3
φ —— 能量效率
下角标
ac —— 储气室
cha —— 储能充气
C —— 储能过程
c —— 混合流体
dis —— 释能放气
i —— 第i级
in —— 进口
j —— 第j阶段
out —— 出口
p —— 工作流体
s —— 引射流体
T —— 释能过程
tot —— 总量
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