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CN111075695A - 一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统及其储气工艺 - Google Patents

一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统及其储气工艺 Download PDF

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CN111075695A CN201911360560.7A CN201911360560A CN111075695A CN 111075695 A CN111075695 A CN 111075695A CN 201911360560 A CN201911360560 A CN 201911360560A CN 111075695 A CN111075695 A CN 111075695A
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Abstract

本发明公开了一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统及其储气工艺，首次将喷射器运用于压缩空气储能系统的储气过程，喷射器使用高压空气卷吸大气空气，回收部分压力能，增大储气罐入口流量，缩短了压缩机工作时间，减少了压缩机能量消耗。当储气罐的最大工作压力低于喷射器出口压力时，压缩机与喷射器配合使用充气；当储气罐的最大工作压力大于喷射器出口压力时，首先压缩机与喷射器配合使用充气，接着调节相关阀门，使喷射器停止工作，压缩机继续充气工作。节流阀与喷射器的配合使用，减少了节流阀的节流损失。本专利所述的储气流程与优化策略，结构紧凑，简单灵活易操作，可安全稳定地实现储气过程，为压缩空气储能系统的进一步发展提供了参考。

Description

一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统及其储气工艺
技术领域
本发明属于压缩空气储能技术领域，涉及一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统及其储气工艺。
背景技术
为了优化能源结构、保护环境，需要大力发展风能、太阳能、潮汐能等清洁能源。但以风能、太阳能为代表的可再生能源现阶段存在着分散性和间歇性等固有问题，难以实现大规模连续稳定地并网连续发电，能量储存可有效解决上述问题。目前储能容量可超过100MW，实现商业化运行的大型储能技术只有抽水蓄能和压缩空气储能。但抽水蓄能电站需要特殊的地理条件建造上下两个水库和水坝，选址困难，建设周期长，初期投资巨大，破坏生态环境，而国内、外的可用资源日益稀少。压缩空气储能系统(CAES)具有储能容量大、储能周期长、效率相对较高(50％～70％)和单位投资相对较小等优点。但传统压缩空气储能系统与燃气轮机电站配套使用，会消耗化石能源，增加碳排放。且存在采用大型透平机械的空压机和燃气轮机运行效率不高的问题。
对于储气罐体积不变的压缩空气储能系统，储气过程中，当压缩机组出口/膨胀机组入口与高压储气罐之间没有安装节流阀时，高压段压缩机的出口压力随高压储气罐内空气压力升高而升高，释能过程中，透平膨胀机入口空气压力随高压储气罐压力的降低而降低，均不能在设计压力下高效工作。通常，通过在高压储气室进出口安装节流阀稳定高压压缩机和高压膨胀机的工作状态，但是大压差会使节流阀处产生不可避免的节流损失。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压缩空气储能系统及基于其的储气工艺策略，该系统结构设计合理，安全稳定，高效节能，能够有效解决现有技术中系统存在的节流损失问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开的一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统，包括用于提供换热介质的两级蓄热介质储罐，以及通过输气管道相连的低压段储气单元、中压段储气单元及高压段储气单元；
所述低压段储气单元包括低压段压缩机、热交换器A和低压储气罐，在热交换器A与低压储气罐相连的输气管道上设有三通阀A，在三通阀A和低压储气罐之间还设有喷射器A；所述中压段储气单元包括中压段压缩机、热交换器B和中压储气罐，在热交换器B与中压储气罐相连的输气管道上设有三通阀C，在三通阀C和中压储气罐之间还设有喷射器B；所述高压段储气单元包括高压段压缩机、热交换器C和高压储气罐，在热交换器C与高压储气罐相连的输气管道上设有三通阀E，在三通阀E和高压储气罐之间还设有喷射器C；
在低压储气罐与中压段压缩机相连的管路上设有流量调节阀B，在中压储气罐与高压段压缩机相连的管路上设有流量调节阀D；低压储气罐、喷射器B及中压储气罐通过三通阀F相连，中压储气罐、喷射器C及高压储气罐通过三通阀G相连；
所述两级蓄热介质储罐包括低温蓄热介质储罐和高温蓄热介质储罐，低温蓄热介质储罐和高温蓄热介质储罐通过换热介质管道与热交换器A、热交换器B或热交换器C相连，实现换热介质的输送；在低温蓄热介质储罐的出口端设有开关阀和增压泵；
在高压储气罐上还设有三条进气支路，在三通阀G与高压储气罐相连的支路上节流阀H，在喷射器C与高压储气罐相连的支路上设有节流阀I，在三通阀E与高压储气罐相连的支路上设有节流阀J。
优选地，所述低压段压缩机、中压段压缩机及高压段压缩机包含的压缩机级数均≥1。
优选地，低压储气罐和中压储气罐的体积远小于高压储气罐。
优选地，低温蓄热介质储罐和高温蓄热介质储罐中的蓄热换热介质为同种液体介质。
优选地，热交换器A、热交换器B及热交换器采用间壁式换热，选自浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器或板式换热器。
本发明还公开了采用上述的喷射器强化储气的压缩空气储能系统进行的储气工艺，包括：运行准备过程和正常工作储气过程；
所述运行准备过程，是指高压储气罐内的压力从大气压开始升压，直至最小工作压力；
所述正常工作储气过程，是指高压储气罐内的压力从该储能系统的最小工作压力升压，直至升至该储能系统的最大工作压力。
优选地，所述运行准备过程包括两种充气方法，具体如下：
方法一：
驱动低压段压缩机、中压段压缩机和高压段压缩机同时工作，一部分空气进入低压段压缩机升温升压，被换热器A降温后作为主动流进入喷射器A，另一部分空气作为引射流进入喷射器A，喷射器A出口空气注入低压储气罐；
低压储气罐有两路空气出口，其中一路空气进入中压段压缩机升温升压后，再进入换热器B降温，然后作为主动流进入喷射器B，低压储气罐出口的另一路空气作为引射流进入喷射器B，喷射器B出口空气注入中压储气罐；
中压储气罐同样有两路空气出口，一路出口空气进入高压段压缩机升温升压，再经换热器C降温后，然后作为主动流进入喷射器C，中压储气罐出口的另一路空气作为引射流进入喷射器C，喷射器C出口空气经节流阀I注入高压储气罐，节流阀I维持喷射器C的出口压力稳定；当高压储气罐内空气压力增压至和该储能系统最小工作压力相等时，完成运行准备过程；
方法二：
驱动低压段压缩机、中压段压缩机和高压段压缩机逐级工作，一部分空气进入低压段压缩机升温升压，被换热器A降温后作为主动流进入喷射器A，另一部分空气作为引射流进入喷射器A，喷射器A出口空气注入低压储气罐；低压储气罐出口空气经三通阀F进入中压储气罐，再通过三通阀G进入高压储气罐，实现喷射器A出口空气对高压储气罐充气，节流阀H维持喷射器A出口压力稳定；
当高压储气罐内空气压力从大气压升高至喷射器A出口压力后，分为调节流量调节阀B和三通阀F，使中压段压缩机和喷射器B工作，低压储气罐140内的空气，其中一路进入中压段压缩机升温升压，被换热器B降温后作为主动流进入喷射器B，同时，低压储气罐的另一路空气作为引射流进入喷射器B，喷射器B出口空气注入中压储气罐，再经三通阀G和节流阀H进入高压储气罐，实现喷射器B出口空气对高压储气罐充气，节流阀H维持喷射器B出口压力稳定；
当高压储气罐内空气压力从喷射器A出口压力升高至喷射器B出口压力后，分为调节流量调节阀D和三通阀G，使高压段压缩机和喷射器C工作，中压储气罐内的空气，其中一路进入高压段压缩机升温升压，被换热器C降温后作为主动流进入喷射器C，同时，中压储气罐的另一路空气作为引射流进入喷射器C，喷射器C出口空气经节流阀I注入高压储气罐，节流阀I维持喷射器C的出口压力稳定，当高压储气罐空气增压至和储能系统最小工作压力相等，完成初始储气过程。
优选地，所述正常工作储气过程包括两种情形；
情形一：
当高压储气罐内最大工作压力小于喷射器C出口空气压力时，低压段压缩机、中压段压缩机、高压段压缩机和喷射器A、喷射器B、喷射器C同时工作，用喷射器C出口空气为高压储气罐充气；
具体过程为：大气空气进入低压段压缩机升温升压，被换热器A降温，作为主动流进入喷射器A，另一部分大气空气作为引射流进入喷射器A，喷射器A出口空气注入低压储气罐；低压储气罐有两路空气出口，其中一路空气进入中压段压缩机升温升压后，再进入换热器B降温，然后作为主动流进入喷射器B，低压储气罐出口的另一路空气作为引射流进入喷射器B，喷射器B出口空气注入中压储气罐；中压储气罐同样有两路空气出口，一路出口空气进入高压段压缩机升温升压，再经换热器C降温后，然后作为主动流进入喷射器C，中压储气罐240出来的另一路空气作为引射流进入喷射器C，喷射器C出口空气经节流阀I注入高压储气罐，节流阀I维持喷射器C的出口压力稳定；当高压储气罐内空气压力增压至和储能系统最大工作压力相等时，结束储气过程；
情形二：
当储气系统最大工作压力大于喷射器C出口空气压力，先用情形一方案对高压储气罐进行充气，当高压储气罐内空气压力增压至和喷射器C出口空气压力相等时，调整三通阀A、三通阀C、三通阀E，使喷射器A、喷射器B及喷射器C停止工作，分别使换热器A出口空气直接进入低压储气罐，使换热器B出口空气直接进入中压储气罐，使换热器C出口空气通过调节阀J进入高压储气罐，同时调节三通阀F、三通阀G，分别使低压储气罐内空气进入中压段压缩机，使中压储气罐内空气进入高压段压缩机，节流阀J维持换热器C出口压力稳定，直到满足压力要求后结束储气过程。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开的喷射器强化储气的压缩空气储能系统，创新点之一在于储气过程中，压缩机组与喷射器配合使用，喷射器是通过动量转换的方式利用高压流体的膨胀来夹带和压缩低压流体的设备，结构简单，成本低。本专利中的喷射器，使用高压空气卷吸大气空气，一方面回收了部分压力能，增大了高压储气罐入口空气流量，缩短了压缩机工作时间和压缩机能量消耗，另一方面，喷射器提供了一个中间压力，该压力大于高压储气罐最小工作压力，小于等于换热器C出口压力，有效减小了高压段压缩机与高压储气罐之间节流阀的压差，减小了节流损失；创新点之二在于，低压储气罐、中压储气罐和流量调节阀B以及流量调节阀D的配合使用，减小了中、高压段压缩机的非设计工况范围。
本发明还公开了基于上述喷射器强化储气的压缩空气储能系统的储气工艺，在储气运行准备过程，公开了两种储气方法，两种储气方法均使用喷射器回收压力能，减少压缩机电能消耗，且方法二根据高压储气罐压力变化采用压缩机逐段工作的方法，进一步减少压缩机能量消耗；在正常工作储气过程，根据高压储气罐内空气压力和喷射器C出口压力的相对大小，将该储气过程分成一直使用喷射器和部分时间段使用喷射器两种情形，满足了不同最大储气压力的需求。本专利使用的储气工艺策略，可通过调节对应的阀门实现，简单灵活易操作，且保障了储气过程安全稳定运行，为压缩空气储能系统的进一步发展提供了参考。
附图说明
图1为本发明的喷射器强化储气的压缩空气储能系统的结构示意图；
其中：100为低压段压缩机；200为中压段压缩机；300为高压段压缩机；110为热交换器A；210为热交换器B；310为热交换器C；130为喷射器A；230喷射器B；330为喷射器C；510为三通阀A；520为三通阀C；530为三通阀E；540为三通阀F；550为三通阀G；120为流量调节阀B；220为流量调节阀D；560为节流阀H；570为节流阀I；580为节流阀J；140为低压储气罐；240为中压储气罐；340为高压储气罐；430为增压泵；420为开关阀；411低温蓄热介质储罐；412为高温蓄热介质储罐。
图中实线表示空气的流动路线，虚线表示蓄热换热介质的流动路线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的带数字的术语，仅仅是为了区分不同的设备，数字大小没有特定的含义。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语涉及的“低、中、高”是指在同一储气系统，低、中、高压段压缩机压缩空气出口压力的相对大小，表示大气空气依次通过低压段压缩机→中压段压缩机→高压段压缩机进行升温升压。低、中、高压储气罐，则表示在同一储能系统中，低压储气罐最大承压能力＜中压储气罐最大承压能力＜高压储气罐最大承压能力。不同储气系统中压缩机或储气罐进行“低、中、高”比较没有实际意义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明的一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统，包括用于提供换热介质的两级蓄热介质储罐，以及通过输气管道相连的低压段储气单元、中压段储气单元及高压段储气单元；
所述低压段储气单元包括低压段压缩机100、热交换器A110和低压储气罐140，在热交换器A110与低压储气罐140相连的输气管道上设有三通阀A510，在三通阀A510和低压储气罐140之间还设有喷射器A130；所述中压段储气单元包括中压段压缩机200、热交换器B210和中压储气罐240，在热交换器B210与中压储气罐240相连的输气管道上设有三通阀C520，在三通阀C520和中压储气罐240之间还设有喷射器B230；所述高压段储气单元包括高压段压缩机300、热交换器C310和高压储气罐340，在热交换器C310与高压储气罐340相连的输气管道上设有三通阀E530，在三通阀E530和高压储气罐340之间还设有喷射器C330；
在低压储气罐140与中压段压缩机200相连的管路上设有流量调节阀B120，在中压储气罐240与高压段压缩机300相连的管路上设有流量调节阀D220；低压储气罐140、喷射器B230及中压储气罐240通过三通阀F540相连，中压储气罐240、喷射器C330及高压储气罐340通过三通阀G550相连；
所述两级蓄热介质储罐包括低温蓄热介质储罐411和高温蓄热介质储罐412，低温蓄热介质储罐411和高温蓄热介质储罐412通过换热介质管道与热交换器A110、热交换器B210或热交换器C310相连，实现换热介质的输送；在低温蓄热介质储罐411的出口端设有开关阀420和增压泵430；
在高压储气罐340上还设有三条进气支路，在三通阀G550与高压储气罐340相连的支路上节流阀H560，在喷射器C330与高压储气罐340相连的支路上设有节流阀I570，在三通阀E530与高压储气罐340相连的支路上设有节流阀J580。
实施例1
为储气优化情形一的工艺流程，包括：高压段压缩机300、中段压缩机200、低压段压缩机100，高压储气罐340、中压储气罐240、低压储气罐140，喷射器A 130、喷射器B230、喷射器C330，三通阀A510、三通阀C520、三通阀E530、三通阀F540、三通阀G550，流量调节阀B120、流量调节器D220，节流阀H560、节流阀I570、节流阀J580，换热器A110、换热器B210、换热器C310，高温蓄热介质储罐412、低温蓄热介质储罐411，增压泵430，开关阀420，以及相关输气管道和换热介质输运管道。
实施例1中，在压缩空气储能系统的正常工作储气过程，高压储气罐340的压力从最小工作压力4MPa升高至最大工作压力7.2MPa，三段压缩机压比均为5，额定流量均为50kgs-1，换热器A110、换热器B210、换热器C310空气压降率均为3％，喷射器A 130、喷射器B230、喷射器C330的引射比均为0.1主动流流量为50kgs-1，引射流质量流量为5kgs-1，大气空气压力为0.1MPa，高压储气罐体积为20000m3。
实施例1具体实施步骤如下所示：
1)在用电低谷时期，打开开关阀420，电能驱动低段压缩机100、中段压缩机200、高压段压缩机300工作；
2)大气空气进入低压段压缩机100升温升压(0.5MPa)，接着进入换热器A110降温，换热器A110出口空气作为主动流进入喷射器A130，5kgs-1大气空气(0.1MPa)作为引射流进入喷射器A130，被喷射器A130充分混合后的空气(0.42MPa)，进入低压储气罐140；低压储气罐140有两路空气出口，一路空气以50kgs-1的流量进入中压段压缩机200升温升压，经换热器B210降温后，空气作为主动流进入喷射器B230，低压储气罐140的另一路空气以5kgs-1的流量作为引射流进入喷射器B230，混合后的空气进入中压储气罐240；中压储气罐240有两路空气出口，一路空气以50kgs-1流量进入高压段压缩机300升温升压，经换热器C310降温后的空气作为主动流进入喷射器C330，中压储气罐240的另一路空气以5kgs-1的流量作为引射流进入喷射器C330，喷射器C330出口空气(7.41MPa)经节流阀I 570注入高压储气罐340，节流阀I570维持喷射器C 330出口压力稳定，当高压储气罐340内空气压力等于7.2MPa时，结束储气过程；
3)储气过程的蓄热换热流程如下：低温蓄热介质储罐411内低温蓄热介质经增压泵430升压，接着低温蓄热介质被分别输送至换热器A 110、换热器B210、换热器C310对高温空气进行降温，升温后的低温蓄热介质均流入高温蓄热介质储罐412，对压缩热进行统一管理。
实施例1中，通过对实施例结果进行分析可知，高压段压缩机300出口空气压力基本保持为8.82MPa，节流阀I 570压差从开始储气的3.41MPa降至储气结束的0.21MPa，高压储气罐340入口质量流量从50kgs-1增加至55kgs-1；若不使用节流阀和喷射器，高压段压缩机300出口空气压力将随高压储气罐340内压力变化，从4MPa增至7.2MPa；若使用节流阀不使用喷射器，压缩机的出口压力基本保持为11.76MPa，节流阀压差从开始储气的7.41MPa降至储气结束的4.21MPa。由上述结果可知，在储气过程中喷射器和节流阀配合使用，可有效减小压缩机机组末端出口空气压力的波动，此外，喷射器可增大储气罐入口流量，回收部分压力能，缩短压缩机工作时间，减少压缩机总能量消耗。
实施例2
参见图1，本实施例是储气情形二设计的储气优化流程，其中包括：高压段压缩机300、中段压缩机200、低压段压缩机100，高压储气罐340、中压储气罐240、低压储气罐140，喷射器A 130、喷射器B 230、喷射器C 330，三通阀A510、三通阀C 520、三通阀E530、三通阀F540、三通阀G550，流量调节阀B120、流量调节器D220，节流阀H 560、节流阀I 570、节流阀J580，换热器A 110、换热器B210、换热器C310，高温蓄热介质储罐412、低温蓄热介质储罐411，增压泵430，开关阀420以及相关输气管道和换热介质输运管道。
实施例2中，表示的是正常工作储气过程，该储气过程被分为两个阶段，第一个储气阶段使用喷射器，当高压储气罐内空气压力和喷射器C 330出口压力相等时，开始第二个储气阶段，调节相关阀门使喷射器停止工作，用换热器C 310出口空气对高压储气罐进行充气。
压缩空气储能系统进入正常储气工作后，高压储气罐340内的空气压力从最小工作压力为4MPa升高至最大工作压力10MPa，高压段压缩机300、中压段压缩机200、低压段压缩机100的压比分别为4、5、6，额定流量均为50kg s-1，换热器A110、换热器B210、换热器C310空气压降率均为3％，喷射器A130、喷射器B230、喷射器C330的引射比均为0.12，大气空气压力为0.1MPa，高压储气罐体积为20000m3。
实施例2具体实施步骤如下所示：
1)在用电低谷时期，打开开关阀420，电能驱动低压段压缩机100、中压段压缩机200、高压段压缩机300工作；
2)第一个储气阶段：大气空气进入低压段压缩机100后升温升压(0.6MPa)，接着进入换热器A110降温，换热器A110出口空气作为主动流进入喷射器A130，6kg s-1的大气中的空气(0.1MPa)作为引射流进入喷射器A130，被喷射器A130充分混合后的空气(0.48MPa)，进入低压储气罐140；低压储气罐140的空气，其中一路空气以50kgs-1的流量进入中压段压缩机200升温升压，经换热器B210降温后的空气作为主动流进入喷射器B230，低压储气罐140的另一路空气以6kgs-1的流量作为引射流进入喷射器B230，混合后的空气进入中压储气罐240；中压储气罐240的空气，其中一路空气以50kgs-1流量进入高压段压缩机300升温升压，经换热器C310降温后的空气作为主动流进入喷射器C330，中压储气罐240的另一路空气以6kgs-1的流量作为引射流进入喷射器C330，喷射器C330出口空气(6.62MPa)经节流阀I 570注入高压储气罐340，节流阀I 570维持喷射器C330出口空气压力稳定，当高压储气罐内空气压力等于喷射器C330出口压力时，结束储气第一阶段；
3)储气第二阶段：调节三通阀A 510、三通阀C520、三通阀E530、三通阀F540、三通阀G550，使喷射器A130、喷射器B230、喷射器C330停止工作；大气空气进入低压段压缩机100升温升压，经换热器A110降温后的空气进入低压储气罐140，低压储气罐140的出口空气进入中压段压缩机200升温升压，经B换热器210降温后的空气进入中压储气罐，中压储气罐240出口空气进入高压段压缩机300升温升压，接着空气经换热器C 310的空气经过节流阀J580注入高压储气罐340，J节流阀580维持换热器C 310出口空气压力稳定，当高压储气罐340中的空气压力等于10MPa时，结束储气过程；
4)储气过程的蓄热换热流程如下：低温蓄热介质储罐411内低温蓄热介质经增压泵430升压，接着低温蓄热介质被分别输送至A换热器110、B换热器210、C换热器310对高温空气进行降温，升温后的低温蓄热介质均流入高温蓄热介质储罐412对压缩热进行统一管理；喷射器的使用，会对略微降低压缩机入口空气温度，因此储气第一和第二阶段的换热介质在各个换热器中的流量有些许不同，需要调节开关阀420的开度，用以适应对换热介质流量的不同需求。
实施例2中的正常储气过程，第一个储气阶段和第二个储气阶段，高压段压缩机300的出口压力分别为7.89MPa和11.29MPa，节流阀I 570的压差从2.62MPa降至0MPa和节流阀J580从4.33MPa降至0.95MPa；当储气过程中不使用喷射器和节流阀时，高压段压缩机300出口压力从4.12MPa升高至11.29MPa；当储气过程使用节流阀不使用喷射器时，高压段压缩机300出口压力保持在11.29MPa左右，节流阀J580压差从6.95MPa降至0.95MPa。通过对上述结果进行对比分析，可知在储气过程中使用喷射器，可有有效回收部分压力能，增大高压储气罐入口流量，缩短压缩机组工作时间，减少压缩机能量消耗；此外，喷射器提供的大于最小工作压力，小于换热器C 310出口压力，可有效减小节流阀的压差，减少节流阀的节流损失。
综上所述，本发明的优势体现在：
1、提出了一种新的压缩空气储能系统，具有结构紧凑，操作简单，灵活可靠，安全稳定，高效节能的优点；
2、相比传统压缩空气储能系统储气过程，在储气过程使用喷射器，回收了高压空气的部分压力能，增大了高压储气罐入口质量流量，喷射器提供的中间压力有效地减小了节流阀处的节流压差损失，喷射器与节流阀的配合使用，减小了压缩机出口的压力波动；
3、在储气过程中，低、中压储气罐分别与流量调节阀B、D配合使用，可有效控制压缩机入口工作流量，将压缩机工作流量控制在稳定工作范围内，减小了中、高压段压缩机非设计工况范围，提高了压缩机的工作效率。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种喷射器强化储气的压缩空气储能系统，其特征在于，包括用于提供换热介质的两级蓄热介质储罐，以及通过输气管道相连的低压段储气单元、中压段储气单元及高压段储气单元；
所述低压段储气单元包括低压段压缩机(100)、热交换器A(110)和低压储气罐(140)，在热交换器A(110)与低压储气罐(140)相连的输气管道上设有三通阀A(510)，在三通阀A(510)和低压储气罐(140)之间还设有喷射器A(130)；所述中压段储气单元包括中压段压缩机(200)、热交换器B(210)和中压储气罐(240)，在热交换器B(210)与中压储气罐(240)相连的输气管道上设有三通阀C(520)，在三通阀C(520)和中压储气罐(240)之间还设有喷射器B(230)；所述高压段储气单元包括高压段压缩机(300)、热交换器C(310)和高压储气罐(340)，在热交换器C(310)与高压储气罐(340)相连的输气管道上设有三通阀E(530)，在三通阀E(530)和高压储气罐(340)之间还设有喷射器C(330)；
在低压储气罐(140)与中压段压缩机(200)相连的管路上设有流量调节阀B(120)，在中压储气罐(240)与高压段压缩机(300)相连的管路上设有流量调节阀D(220)；低压储气罐(140)、喷射器B(230)及中压储气罐(240)通过三通阀F(540)相连，中压储气罐(240)、喷射器C(330)及高压储气罐(340)通过三通阀G(550)相连；
所述两级蓄热介质储罐包括低温蓄热介质储罐(411)和高温蓄热介质储罐(412)，低温蓄热介质储罐(411)和高温蓄热介质储罐(412)通过换热介质管道与热交换器A(110)、热交换器B(210)或热交换器C(310)相连，实现换热介质的输送；在低温蓄热介质储罐(411)的出口端设有开关阀(420)和增压泵(430)；
在高压储气罐(340)上还设有三条进气支路，在三通阀G(550)与高压储气罐(340)相连的支路上节流阀H(560)，在喷射器C(330)与高压储气罐(340)相连的支路上设有节流阀I(570)，在三通阀E(530)与高压储气罐(340)相连的支路上设有节流阀J(580)。
2.根据权利要求1所述的喷射器强化储气的压缩空气储能系统，其特征在于，所述低压段压缩机(100)、中压段压缩机(200)及高压段压缩机(300)包含的压缩机级数均≥1。
3.根据权利要求1所述的喷射器强化储气的压缩空气储能系统，其特征在于，低压储气罐(140)和中压储气罐(240)的体积远小于高压储气罐(340)。
4.根据权利要求1所述的喷射器强化储气的压缩空气储能系统，其特征在于，低温蓄热介质储罐(411)和高温蓄热介质储罐(412)中的蓄热换热介质为同种液体介质。
5.根据权利要求1所述的喷射器强化储气的压缩空气储能系统，其特征在于，热交换器A(110)、热交换器B(210)及热交换器(310)采用间壁式换热，选自浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器或板式换热器。
6.采用权利要求1～5中任意一项所述的喷射器强化储气的压缩空气储能系统进行的储气工艺，其特征在于，包括：运行准备过程和正常工作储气过程；
所述运行准备过程，是指高压储气罐(340)内的压力从大气压开始升压，直至最小工作压力；
所述正常工作储气过程，是指高压储气罐(340)内的压力从该储能系统的最小工作压力升压，直至升至该储能系统的最大工作压力。
7.根据权利要求6所述的储气工艺，其特征在于，所述运行准备过程包括两种充气方法，具体如下：
方法一：
驱动低压段压缩机(100)、中压段压缩机(200)和高压段压缩机(300)同时工作，一部分空气进入低压段压缩机(100)升温升压，被换热器A(110)降温后作为主动流进入喷射器A(130)，另一部分空气作为引射流进入喷射器A(130)，喷射器A(130)出口空气注入低压储气罐(140)；
低压储气罐(140)有两路空气出口，其中一路空气进入中压段压缩机(200)升温升压后，再进入换热器B(210)降温，然后作为主动流进入喷射器B(230)，低压储气罐(140)出口的另一路空气作为引射流进入喷射器B(230)，喷射器B(230)出口空气注入中压储气罐(240)；
中压储气罐(240)同样有两路空气出口，一路出口空气进入高压段压缩机(300)升温升压，再经换热器C(310)降温后，然后作为主动流进入喷射器C(330)，中压储气罐(240)出口的另一路空气作为引射流进入喷射器C(330)，喷射器C(330)出口空气经节流阀I(570)注入高压储气罐(340)，节流阀I(570)维持喷射器C(330)的出口压力稳定；当高压储气罐(340)内空气压力增压至和该储能系统最小工作压力相等时，完成运行准备过程；
方法二：
驱动低压段压缩机(100)、中压段压缩机(200)和高压段压缩机(300)逐级工作，一部分空气进入低压段压缩机(100)升温升压，被换热器A(110)降温后作为主动流进入喷射器A(130)，另一部分空气作为引射流进入喷射器A(130)，喷射器A(130)出口空气注入低压储气罐(140)；低压储气罐(140)出口空气经三通阀F(540)进入中压储气罐(240)，再通过三通阀G(550)进入高压储气罐(340)，实现喷射器A(230)出口空气对高压储气罐充气，节流阀H(560)维持喷射器A(130)出口压力稳定；
当高压储气罐(340)内空气压力从大气压升高至喷射器A(130)出口压力后，分为调节流量调节阀B(120)和三通阀F(540)，使中压段压缩机(200)和喷射器B(230)工作，低压储气罐140内的空气，其中一路进入中压段压缩机(200)升温升压，被换热器B(210)降温后作为主动流进入喷射器B(230)，同时，低压储气罐(140)的另一路空气作为引射流进入喷射器B(230)，喷射器B(230)出口空气注入中压储气罐(240)，再经三通阀G(550)和节流阀H(560)进入高压储气罐(340)，实现喷射器B(230)出口空气对高压储气罐(340)充气，节流阀H(560)维持喷射器B(230)出口压力稳定；
当高压储气罐(340)内空气压力从喷射器A(130)出口压力升高至喷射器B(230)出口压力后，分为调节流量调节阀D(220)和三通阀G(550)，使高压段压缩机(300)和喷射器C(330)工作，中压储气罐(240)内的空气，其中一路进入高压段压缩机(300)升温升压，被换热器C(310)降温后作为主动流进入喷射器C(330)，同时，中压储气罐(240)的另一路空气作为引射流进入喷射器C(330)，喷射器C(330)出口空气经节流阀I(570)注入高压储气罐(340)，节流阀I(570)维持喷射器C(330)的出口压力稳定，当高压储气罐(340)空气增压至和储能系统最小工作压力相等，完成初始储气过程。
8.根据权利要求6所述的储气工艺，其特征在于，所述正常工作储气过程包括两种情形；
情形一：
当高压储气罐(340)内最大工作压力小于喷射器C(330)出口空气压力时，低压段压缩机(100)、中压段压缩机(200)、高压段压缩机(300)和喷射器A(130)、喷射器B(230)、喷射器C(330)同时工作，用喷射器C(330)出口空气为高压储气罐(340)充气；
具体过程为：大气空气进入低压段压缩机(100)升温升压，被换热器A(110)降温，作为主动流进入喷射器A(130)，另一部分大气空气作为引射流进入喷射器A(130)，喷射器A(130)出口空气注入低压储气罐(140)；低压储气罐(140)有两路空气出口，其中一路空气进入中压段压缩机(200)升温升压后，再进入换热器B(210)降温，然后作为主动流进入喷射器B(230)，低压储气罐(140)出口的另一路空气作为引射流进入喷射器B(230)，喷射器B(230)出口空气注入中压储气罐(240)；中压储气罐(240)同样有两路空气出口，一路出口空气进入高压段压缩机(300)升温升压，再经换热器C(310)降温后，然后作为主动流进入喷射器C(330)，中压储气罐240出来的另一路空气作为引射流进入喷射器C(330)，喷射器C(330)出口空气经节流阀I(570)注入高压储气罐(340)，节流阀I(570)维持喷射器C(330)的出口压力稳定；当高压储气罐(340)内空气压力增压至和储能系统最大工作压力相等时，结束储气过程；
情形二：
当储气系统最大工作压力大于喷射器C(330)出口空气压力，先用情形一方案对高压储气罐(340)进行充气，当高压储气罐(340)内空气压力增压至和喷射器C(330)出口空气压力相等时，调整三通阀A(510)、三通阀C(520)、三通阀E(530)，使喷射器A(130)、喷射器B(230)及喷射器C(330)停止工作，分别使换热器A(110)出口空气直接进入低压储气罐(140)，使换热器B(210)出口空气直接进入中压储气罐(240)，使换热器C(310)出口空气通过调节阀J(580)进入高压储气罐(340)，同时调节三通阀F(540)、三通阀G(550)，分别使低压储气罐(140)内空气进入中压段压缩机(200)，使中压储气罐(240)内空气进入高压段压缩机(300)，节流阀J(580)维持换热器C(310)出口压力稳定，直到满足压力要求后结束储气过程。
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