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【精彩论文】先进压缩空气储能系统的余热回收和利用
观点凝练
摘要：压缩空气储能是现阶段快速发展的一种储能技术，能够实现能量的储存和释放。在系统运行过程中，为了避免热量损耗，提出一种回收利用系统排气和换热工质余热的方法，在原余热回收系统基础上添加低膨胀比膨胀机，系统排气通过换热器吸收工质余热，进入膨胀机做功，增加膨胀机组输出功率并提升系统效率。利用Aspen Plus软件建立稳态工况下四级先进压缩空气储能系统模型，进行模拟仿真，通过改变膨胀机排气压力和稳压阀出口压力，探究二者对系统效率和输出功率的影响。仿真结果表明，该方法增加了压缩空气储能系统的总输出功率，提高了系统效率。
结论：（1）在相同参数条件下，添加余热回收环节可提高膨胀机组输出功率和系统效率，且末级膨胀机排气压力越高，增加幅度越大。
（2）保持稳压阀出口压力一定，发现换热工质温度随排气压力的增加而升高，呈正相关性。当排气压力分别为0.12 MPa和0.2 MPa时，系统输出功率变化幅度分别接近4 kW/℃和14 kW/℃。
（3）设定工况下，膨胀机组输出功率和系统效率随末级膨胀机排气压力呈现先上升后下降的趋势，在稳压阀出口压力为10 MPa，排气压力为0.16 MPa时取得峰值，输出功率为35.6 MW，系统效率为55.51%。
（4）设定工况下，添加余热回收环节后，系统输出功率的最大增值为4.7 MW，对应系统效率增值为7.34%。因此，本文提出的余热回收利用方法可有效提高先进压缩空气储能系统效率。
引文信息
文贤馗, 李翔, 邓彤天, 等. 先进压缩空气储能系统的余热回收和利用[J]. 中国电力, 2022, 55(2): 28-34.WEN Xiankui, LI Xiang, DENG Tongtian, et al. Waste heat recovery and utilization of advanced compressed air energy storage system[J]. Electric Power, 2022, 55(2): 28-34.往期回顾
审核：方彤、蒋东方
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