【目的】针对日尺度电网负荷周期性波动导致的源-荷失衡问题,研究压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)系统中喷射器的性能优化方法,以提升系统整体能效与运行调控能力。在CAES系统中,喷射器兼具调节空气参数与引射低压乏...【目的】针对日尺度电网负荷周期性波动导致的源-荷失衡问题,研究压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)系统中喷射器的性能优化方法,以提升系统整体能效与运行调控能力。在CAES系统中,喷射器兼具调节空气参数与引射低压乏气的双重功能,其工作性能对系统效率具有重要影响。【方法】以某在建10 MW级CAES示范系统为研究对象,结合响应面法与CFD软件数值模拟,分析喷射器在变压运行条件下的性能特性,确定其高效工作区间;进一步基于性能结果和释能变压力特性设计储气罐容积,并预测系统发电能力。【结果】喷射器的引射性能对工作气体压力与引射乏气压力变化敏感,在工作气体压力为10.00~11.75 MPa、引射乏气压力为5.6 MPa时,喷射器的引射性能表现最优。喷射器的出口背压对其内部的流场结构与CAES系统的运行工况影响显著。当背压为8.0 MPa时,喷射器在工作压力为12.00~10.00 MPa时高效运行,能量利用率最高达10.46%;配置2.2×10^(3) m^(3)储气罐的CAES系统在背压8.0 MPa条件下,能够以设计功率持续运行4.0 h,其能量转化率为16.67%,释能发电量累计达5.01×10^(4) kW·h,较无喷射器系统提升2.04%。【结论】通过明确喷射器高效运行区间并合理配置储气罐容积,可有效提高CAES系统发电效益,为工程实际中的系统优化与运行策略制定提供依据。展开更多
