一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法與流程
2023-10-06 07:30:44 2
本發明涉及一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。
背景技術：
隨著水資源的缺乏和水質的惡化，汙水回用得到了越來越廣泛的重視。由於汙水處理從一級到二級到深度處理存在耗能越來越高的特點，造成很多汙水處理只進行到二級處理就進行排放，使得汙水回用範圍狹窄，經過二級處理後的汙水一般只可以達到農灌水的要求和廢水排放標準，且在一定條件下仍可能造成天然水體的汙染。隨著汙水量不斷增加，水資源的日益緊張和更好保護生態環境，迫切需要獲取更高質量的處理水，以供重複使用或補充水源。為此，在二級處理基礎上再進行汙水深度處理是很有必要的。而目前無論是從一級到二級到深度處理汙水的環節，都需要多個高壓水泵為汙水提供足夠用於汙水在級間流動和過濾壓力，造成能耗大的缺陷。另外，傳統的一二級汙水處理為了減少汙泥等汙染物進入高壓水泵，需要多臺由電力驅動的格柵式機械和建設一次、二次沉降池、活性汙泥曝氣池作汙水預處理，由於處理時間長，都需要設計成大容量的蓄水池，並需要配置高耗能的曝氣裝置。在水處理後的大量失去活性化的汙泥處理，還需高耗能的壓泥設備將汙泥的水壓出，再進行掩埋或焚燒造成二次汙染且處理成本極高。所以現有傳統汙水處理技術存在建設成本大、維護費用高、運行成本大，能耗高的缺陷。
隨著城市的高速發展，城市地面硬化程度越來越嚴重，導致雨水無法滲透到地下，強降雨一來就造成城市多處內澇嚴重的情況，而且許多嚴重缺水的城市就這麼讓大量的雨水在地面流淌而無法儲存白白流失了。為了解決這些問題，國家現大力提倡建設「海綿城市」來解決城市內澇和收集雨水加以重新利用，而其中最有效的方式就是採用通過專用的排水管線，將雨水就近引導到人工建設的地下蓄水池中，延緩形成徑流的高峰，減輕城市排水壓力，還可起到將部分雨水重新利用的目的。但由於雨水進入地下蓄水池只有簡單的過濾處理措施，而過濾裝置因技術和耗能的原因難以設置反衝裝置，過濾裝置需經常更換，而大量的排水與蓄水設施在晴天閒置，造成大量的建設資源閒置，並存在雨水用途狹窄，經濟效益低，運行成本大的缺陷。
電力系統為滿足不同時間的用電需求，必須以最大的負荷標準建設發電能力，這就造成了在用電低谷時間大量的發電能力形成浪費，而隨著經濟的高速發展用電負荷高速增長，在用電尖峰時間電力供應又難以滿足需求。另外，為了解決火力發電帶來的環境汙染問題，需大量啟用風光等再生能源進行發電，但風光等再生能源存在間歇性和波動性大的問題。所以無論是傳統的發電方式還是再生能源的發電方式，若能配套相應的配套儲能設備將大幅度減少浪費和大幅提高運行的穩定性。目前的儲能技術主要為：1)電池儲能、2)、抽水儲能、3)壓縮空氣儲能、4)飛輪儲能。其中壓縮空氣儲能技術在大規模應用上僅次於抽水儲能技術，目前應用技術主要有三種：1、深水氣囊儲能。2、洞穴儲能。3、儲氣罐儲能。其中深水氣囊儲能和洞穴儲能。主要是利用大海、江、湖、洞穴的天然條件、所以都存在地理條件限制的缺陷。其中專利授權公告號CN102839995B提出的一種等溫等壓壓縮空氣儲能系統技術屬於深水氣囊技術。該技術主要利用深水壓力，使得氣囊能儲存更多的空氣能量，並在釋能時利用深水壓力使得儲能氣囊能獲得恆定的壓力。在該專利的申請中除了將氣囊置於大海、江、湖中外，還提到將氣囊置於人工建造的水池中，但為了儲能氣囊能利用水壓獲得恆定的壓力，人工水池的蓄水容量必須很大，存在體積大，但建設設施利用用途狹窄的缺陷，該技術雖然可利用深水壓力使氣囊獲得相當二次儲能的恆定壓力，但無法利用一次壓縮空氣儲能時對外產生的壓力完成或蓄水儲能、或壓氣、或壓縮彈力裝置的二次儲能和利用、或進行其他有益 工作，釋能時無法形成真空或近似真空負壓能量利用條件，存在能效利用率偏低缺陷。另外，專利授權公告號CN104147931B提出的風力壓縮空氣儲能式海水淡化系統技術，主要是利用風力渦輪機捕獲風能，通過和行星齒輪太陽輪聯接的渦旋機將空氣壓入儲氣罐中完成儲能工作的，其海水淡化處理的壓力是由儲氣罐提供，而該技術中採用的球形彈性氣囊是由儲氣罐提供空氣能源由電磁閥控制其壓力變化，為反滲透裝置提供連續可調的柔性壓力，所以其球形彈性氣囊是耗能原件而非儲能元件，而其利用風力壓縮空氣儲能進行海水淡化的過程，是在儲氣罐完成壓縮空氣儲能後進行的。存在無法利用冗餘發電能力進行儲能，無法解決冗餘發電能力大量浪費、其與洞穴儲能和儲氣罐儲能都存在只能實現壓縮空氣的一次儲能，而無法利用一次壓縮空氣儲能時對外產生的壓力完成或蓄水、或壓氣、或給加壓裝置儲存加壓能量的二次儲能和利用，或進行其他有益工作。釋能時無法形成真空或近似真空的負壓能量利用條件，造成能效利用率低的問題。
抽水儲能發電技術是利用冗餘發電能力的電能，先將低處水庫中的水抽到高處的水庫中完成儲能。發電時高處水庫將水釋放流經發電機組進行發電，水再回流到低處水庫中循環利用。該技術需要高處和低處水庫都有足夠容量和落差的地理位置建造，所以存在嚴格地理條件限制的缺陷。為解決這一缺陷，專利授權公告號CN103114564B的技術中提出了「可利用壓縮空氣儲能的虛擬抽水蓄能電站及儲能發電方法」；專利公開號CN102797613A提出了「一種抽水壓縮空氣儲能系統」技術。其中，CN103114564B方法，在儲能時，是利用抽蓄兩用的發電機組先將位於低處水池的水，通過與高處水池連接的其中一條管線將水抽上高處水池中，然後利用高處和低處水池的水壓差，讓高處水池的水經另一條管線流入連接在高處和低處水池之間的活塞式的「氣水能量交換單元」中，利用水壓差做功將空氣壓入與「氣水能量交換單元」連接的儲氣罐中完成空氣儲能，水在流經「氣水能量交換單元」後，再流回低處水池中。在發電時，利用儲氣罐的空氣儲能通過「氣水能量交換單元」利用空氣膨脹做功將低處水池的水再壓上高處水池，然後讓水流經抽蓄兩用的發電機組進行發電，並流回低處水池中。其中，CN102797613A技術，在儲能時，利用水泵經輸水管道將水從蓄水池中抽出壓入氣壓罐中，利用水壓完成壓縮空氣的存儲；發電時，氣壓罐中的高壓空氣將水壓出，經輸水管道驅動水輪機帶動發電機發電。這兩種技術或方法進行壓縮空氣儲能時所需的動力，都是利用水泵抽水的方式提供，在儲能和發電的過程中，都存在電能量、水能量、空氣能量相互逆反依次轉換的過程，但最終只實現了壓縮空氣的一次儲能和利用，所以都存在能量間轉換過程複雜，無法利用一次壓縮空氣儲能時對外產生的壓力完成或蓄水、或壓氣、或壓縮彈力裝置的二次儲能和利用、或進行其他有益工作，釋能時無法形成真空或近似真空負壓能量利用條件，造成能效利用率低體積偏大的缺陷。
對彈力裝置進行儲能並和空氣儲能和發電相關的技術，是專利公告號為CN103147928A的技術。其特點是通過自然風力驅動風機風輪的轉動來帶動壓縮裝置壓縮彈簧，當彈簧壓縮完成後，固定待用，當高密度空氣存儲容器內空氣壓力減少到一定程度，則釋放彈簧儲存的能量，通過彈簧的彈力壓縮空氣，保持空氣存儲容器內的壓力在一定的範圍內。從而可以通過被壓縮的空氣推動發電機發出穩定可控的電力。從其特點表述可看出，其對彈簧壓縮的動能是通過自然風力帶動風機風輪的轉動獲得的，而壓縮空氣儲能是由其他設備完成，所以需要兩種不同的儲能動力提供設備。由於自然風力的不穩定，兩者之間獲得同步配合的穩定性較差。而且只能實現一次的彈簧壓縮儲能，而無法利用一次彈簧壓縮儲能時對外產生的壓力完成或蓄水、或壓氣、或壓縮彈力裝置的二次儲能和利用、或進行其他有益工作，釋能時無法形成真空或近似真空負壓能量利用條件，存在設備投入冗餘、能效利用穩定性差、能效利用率低的缺陷。
現有的太陽輻射能發電技術，儘管其發電成本比光伏發電技術要低。但該技術無論是(1)太陽能槽式發電；(2)太陽能塔式熱發電；(3)太陽能碟式熱發電，都無法利用水在不同壓力下沸點不一的特點，利用較低的溫度將水轉變成水蒸汽發電，所以需要投資大量的聚光器進行集熱工作，存在投資成本大的缺陷。
地熱蒸汽發電技術是目前發電成本最低的技術。該技術是利用地下熱水含有較高壓力的特點，將地下 熱水輸送到真空閃蒸器的中利用水由高壓轉為低壓沸點變低的特性，將水轉變成蒸汽驅動汽輪機進行發電。該技術一般都不需要燃料，所以發電成本很低。但由於地下熱水在高壓下溶解了大量的二氧化碳、硫化氫等汙染源氣體，為了利用其高壓特性，之前無法進行脫碳脫硫處理，所以在發電時將會形成空氣汙染。由於地熱條件的限制，該技術同樣存在嚴格的地理條件限制，而且發電時由於要耗費大量的地下熱水，容易造成地面下沉。
沼氣是一種生物質能源，是可生物降解有機物在厭氧環境中產生的富含甲烷和二氧化碳和少量硫化氫的可燃氣體，廣泛來源於有機廢物厭氧發酵處理、高濃度有機廢水厭氧降解處理、垃圾填埋等過程。沼氣作為一種重要的生物質轉換能，在能源緊張的今天和環境保護的要求下，沼氣脫硫脫碳後的利用具有重大戰略意義。沼氣脫硫脫碳技術，目前主要為吸附法、膜分離法、高壓水洗法、低溫分離法。其中高壓水洗法是利用二氧化碳、硫化氫在高壓水中的溶解度是甲烷近百倍的特性進行沼氣提純。該技術具有提純效率高、技術成熟度高，對環境無汙染，是目前使用率最高方法之一。該技術是採取先用壓氣機壓縮沼氣，賦予沼氣高壓下，將沼氣從水洗塔的底部噴入，用高壓泵將水提到水洗塔高處以噴霧的方式進行水洗，由於進入塔內的沼氣具有較高的壓力，所以水要進入塔內也必須以高壓的方式進入，存在耗能較高的缺陷，另外噴霧的方式難以保證水與沼氣全面接觸，導致二氧化碳和硫化氫不能全面溶解在水中。
有機垃圾佔了城市垃圾50％以上，由於城市的有機垃圾通常存在含水量高的特點，難以採用焚燒法來處理，而採用填埋法又成大量的垃圾滲透液汙染地下水、而目前利用厭氧生物分解並提取沼氣法是對環境最友好，並具有經濟效益的一種方法。但由於厭氧池需要較長時間處於封閉缺氧狀態，目前的處理方法難以實現在進行厭氧處理的處理池一面提取沼氣，一面投放新的有機垃圾進行厭氧生物分解處理，只有在沼氣提取完畢後，才能投放新的有機垃圾，造成垃圾處理效率低。另外，厭氧處理需要較高的溫度保證厭氧菌的存活，所以若無較好的加熱手段，厭氧處理法將會受季節性溫度下降的影響而無法進行，導致沼氣年產量大幅下降。
技術實現要素：
為了克服上述問題，本發明公開了一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其方法特徵在於：可利用低谷電、太陽能、風力等發電裝置的冗餘發電能力進行空氣壓縮儲能，利用內置於封閉式蓄水室的儲能氣囊進行空氣壓縮儲能時產生的壓力和釋能時封閉式蓄水室形成的負壓空間，進行蓄水儲能、排雨蓄水、二次壓縮空氣儲能、為加壓裝置儲能、有機垃圾處理、水過濾與蒸餾淨化、空氣淨化、沼氣高壓水洗脫碳脫硫提純、地下水回灌。利用儲存的水能、空氣能、水蒸餾產生的水蒸汽、經水洗脫碳脫硫的燃氣、可單獨或混合利用太陽輻射能、用於壓縮空氣儲能的壓氣機工作時產生的餘熱、用於將壓縮空氣儲能轉變為電能的蒸汽/燃氣發電機組工作時產生的餘熱，實現一種或多種方式的發電。本發明具有實施方便、同時適合大型規模化或小型分布式兩種建設模式，可大幅減少汙水處理或海水淡化處理、空氣汙染處理、地下水回灌、厭氧式沼氣生成的所需溫度等能耗和太陽能熱發電建設成本。並具有提高沼氣產量和為低谷電和風電等再生能源提供大規模或分布式的無汙染廉價儲能，解決城市內澇問題等優點。
為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述系統與方法包括汙水和有機垃圾或海水入口(1)、格柵(2)、雨水棄流層(3)、雨水隔濾層(4)、雨水緩排層(5)、汙水輸水管線(6)、負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、負壓蒸餾室(15)、預置高氣壓蓄水室(16)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)、地下水回灌井(20)、厭氧室(21)、水能/氣能發電機組(22)、蒸汽/燃氣發電機組(23)、預置高氣壓氣囊(24-25)、儲能氣囊(26-32)、加壓裝置(33-39)、加壓擋板(40-46)、壓氣機(47-49)、儲氣罐(50-52)、電動閥門(53-85)、電動調節氣閥(86-113)、換熱器(114-115)、輸氣管線(116-142)、輸水管線(143-165)、柔性隔膜式過 濾裝置(166)、水蒸汽管線(167-168)、真空泵(169)汙泥排放管線(170)、冷凝管線(171-172)、冷凝裝置(173)、煙氣管線(174)、透氣口(175-177)、循環泵(178-179)、餘熱回收裝置(180)、用能設備(181)、緊急釋能輸入口(182)、沼氣脫水間(183)、太陽能集熱裝置(184)、緊急釋能口(a-h)、沼氣輸出口(A1)
其中：
輸水管線儲能室(12)為電動閥門(77、57、81、55、56、80)之間的管線。輸水管線儲能室(12)與雨水緩排層(5)、雨水隔濾層(4)、雨水棄流層(3)、格柵(2)依次連接。汙水和有機垃圾或海水入口(1)通過輸水管線(148、156、155、157、158、159、166)與負壓過濾儲能蓄水室(7)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)、負壓儲能蒸餾室(13)、預置高氣壓蓄水室(16)負壓儲能蒸餾室(14)依次連接。負壓蒸餾室(15)通過輸水管線(145、143)與預置高氣壓蓄水室(16)負壓儲能蒸餾室(14)連接。高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)通過輸水管線(輸水管線(165、146、149、151)串聯。高位負壓儲能蓄水室(9)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)分別通過電動閥門(55、56)並接在輸水管線儲能室(12)上。負壓過濾儲能蓄水室(7)、閃蒸室(18)、負壓儲能蒸餾室(13)分別通過輸水管線(156、155、154)並接在輸水管線儲能室(12)上。低位負壓儲能蓄水室(10)通過輸水管線(147)與水能/氣能發電機組(22)、輸水管線儲能室(12)依次連接。地下水回灌儲能蓄水室(11)通過電動閥門(77)與輸水管線儲能室(12)連接，通過電動閥門(78)與地下水回灌井(20)連接。負壓儲能蒸餾室(14)、負壓蒸餾室(15)、餘熱回收裝置(180)通過水蒸汽管線(167-168)與蒸汽/燃氣發電機組(23)連接。閃蒸室(18)、儲氣罐(50)、壓氣機(49)、負壓過濾儲能蓄水室(7)通過輸氣管線(129)依次連接；厭氧室(21)通過電動調節氣閥(102)與儲氣罐(50)連接。負壓過濾儲能蓄水室(7)通過汙泥排放管線(170)與厭氧室(21)連接。負壓儲能蒸餾室(13)通過輸水管線(144、152、150)依次與安裝在壓氣機上的換熱器(115)、預置高氣壓蓄水室(16)連接。負壓儲能蒸餾室(13)通過輸水管線(144、162、153、160)依次與餘熱回收裝置(180)、循環泵(178)、預置高氣壓蓄水室(16)連接。預置高氣壓蓄水室(16)通過輸水管線(160、161)與循環泵(178)太陽能集熱裝置(184)形成循環連接。厭氧室(21)裡面的換熱器(114)通過輸水管線(163、162、152、164)依次與換熱器(115)、循環泵(179)形成循環連接。換熱器(114)通過輸水管線(163、162、152、150、160、153)依次與換熱器(115)、預置高氣壓蓄水室(16)、循環泵(178)、餘熱回收裝置(180)形成循環連接。換熱器(114)通過輸水管線(163、162、152、150、160、161)依次與換熱器(115)、預置高氣壓蓄水室(16)、循環泵(178)太陽能集熱裝置(184)形成循環連接。常壓蓄水室(19)與儲氣罐(51)連接。餘熱回收裝置(180)通過煙氣管線(174)與蒸汽/燃氣發電機組(113)連接。換熱器(115)安裝在壓氣機輸出口或串聯壓氣機級間連接管線上。真空泵(169)與負壓蒸餾室(15)連接。儲能氣囊(26-32)與輸水管線儲能室(12)可以單獨的形式或多個儲能氣囊串聯的形式與壓氣機連接。儲能氣囊(26-32)與輸水管線儲能室(12)可以單獨的形式，或多個儲能氣囊串聯的形式，或將多個儲能氣囊的壓縮空氣輸出口與輸水管線儲能室的壓縮空氣輸出口以並聯的形式通過輸氣管線分別與水力/風力發電機組(22)、蒸汽/燃氣發電機組(23)、用能設備(181)連接。壓氣機(47)的出氣口和壓氣機(48)的入氣口串聯。地下水回灌儲能蓄水室(11)裡的儲能氣囊(32)緊急釋能口(h)連接在壓氣機(47)的出氣口和壓氣機(48)的入氣口之間。
地下水回灌儲能蓄水室內置儲能氣囊(32)之外的所有儲能氣囊和預置高氣壓氣囊的緊急釋能口並聯在輸氣管線(131)上與儲能氣囊(32)的緊急釋能輸入口(182)連接。預置高氣壓儲能蓄水室(17)與預置高氣壓蓄水室(16)分別內置預置高氣壓氣囊(25)(24)。負壓過濾儲能蓄水室(7)的沼氣輸出口(A1)通過輸氣管線(134、135、136)依次與沼氣脫水間(183)、儲氣罐(52)、蒸汽/燃氣發電機組(23)連接。蒸汽/燃氣發電機組(23)通過冷凝管線(171-172)依次與冷凝裝置(173)、餘熱回收裝置(180)連接。負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、負壓儲能蒸餾室(13-14)各自內置有儲能氣囊(26-32)、加壓裝置(33-39)、加壓擋板(40-46)、其中負壓過濾儲能蓄水室(7)還內置有柔性隔膜式過濾裝置(166)。
高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)的距離依次相隔9米左右。
根據不同的儲能、發電、儲水、排雨、水淨化或海水淡化處理、有機垃圾處理、空氣淨化、沼氣高壓水洗脫碳脫硫提純、地下水回灌的工作需求，其工作流程和方法：
1)壓縮空氣儲能的工作流程和方法。
根據不同工況的壓力要求，利用冗餘發電能力的電能，可以一臺壓氣機或多臺壓氣機並聯或串聯成多級壓氣機的形式，將空氣壓進儲能氣囊(26-32)、排雨管道儲能室(12)中，進行壓縮空氣儲能。
2)汙水過濾淨化、有機垃圾處理、沼氣脫碳脫硫提純、壓縮空氣結合沼氣發電的工作流程和方法。
a)在負壓過濾儲能蓄水室(7)的儲能氣囊(26)處於釋能狀態時，而且加壓擋板(44)位置，在加壓裝置(37)的作用下，高於負壓過濾儲能蓄水室(7)入水口時。開啟電動閥門(72)，在負壓和重力的作用下，汙水與已攪碎的有機垃圾通過汙水和有機垃圾或海水入口(1)經輸水管道(148)進入負壓過濾儲能蓄水室(7)，與加壓裝置(37)一起壓迫儲能氣囊(26)，保證儲能氣囊(26)的輸出壓力。當汙水或海水達到設定水位時，停止輸入。厭氧室(21)將汙泥和有機垃圾分解生成的沼氣預先輸入儲氣罐(50)中，再通過壓氣機(49)在高於負壓過濾儲能蓄水室(7)蓄水位的位置，以設定的壓力將沼氣從儲氣罐(50)中抽出並壓入負壓過濾儲能蓄水室(7)中，達到設定壓入量後停止。當負壓過濾儲能蓄水室(7)的儲能氣囊(26)進入儲能狀態時，儲能氣囊(26)隨著氣壓的增加壓縮彈簧式加壓裝置(37)，對彈簧式加壓裝置(37)進行彈力儲能，同時將氣體壓向水中。負壓過濾儲能蓄水室(7)的汙水在儲能氣囊(26)的壓力下，通過加壓擋板(44)的縫隙和柔性隔膜式過濾裝置(166)。負壓過濾儲能蓄水室(7)的水位上升並充滿整個負壓過濾儲能蓄水室(7)，二氧化碳和硫化氫在高壓下溶解在水中。儲能氣囊(26)暫停儲能，開啟電動調節氣閥(108、91)將部分壓縮空氣，經儲能氣囊(26)的緊急釋能口(a)、輸氣管線(133、131)、電動調節氣閥(108、91)、儲能氣囊(32)的緊急釋能輸入口(182)壓入到儲能氣囊(32)。儲能氣囊(26)釋能後壓力下降，水位隨之下降，不能溶解在水中的沼氣溢出水面，分布於儲能氣囊(26)的上方和兩側。開啟位於負壓過濾儲能蓄水室(7)上方的電動調節氣閥(107)和開啟電動閥門(61)，儲能氣囊(26)重新進入儲能狀態，經提純的沼氣在原本的壓力和儲能氣囊(26)儲能產生的壓力下，經電動調節氣閥(107)和輸氣管線(134)進入沼氣脫水間(183)，經脫水後進入儲氣罐(52)。過濾後的汙水經電動閥門(61)、輸水管線(156、155)進入閃蒸室(18)，沼氣進一步與水分離並通過閃蒸室的輸氣口返回儲氣罐(50)，等待下一次提純。而進入閃蒸室(18)的水經輸水管道(157)流入常壓蓄水室(19)，二氧化碳和硫化氫在常壓下從水中釋放，從常壓蓄水室(19)的輸氣口進入儲氣罐(51)。有機垃圾和沒能通過過濾的汙泥，在儲能氣囊(26)的壓力下，所含的大部水分被加壓擋板(44)壓出並過濾，當汙水過濾完畢，開啟電動閥門(71)，將汙泥和有機垃圾經排汙泥管(170)壓進厭氧室(21)，進行有機分解。汙泥排放完畢，關閉電動閥門(71)，儲能氣囊(26)繼續儲能，直到達到設定值後停止。
b)發電時，將系統儲存的壓縮空氣與儲氣罐(52)儲存的沼氣一起輸入蒸汽/燃氣發電機組(23)進行燃燒，驅動蒸汽/燃氣發電機組(23)進行發電。
3)汙水、海水的蒸餾淨化、淡化處理和蒸汽發電的工作流程和方法。
a)經負壓過濾儲能蓄水室(7)過濾後的汙水或海水，儲存在常壓蓄水室(19)中。當負壓儲能蒸餾室(13)的儲能氣囊(27)進入釋能狀態時，在加壓裝置(38)的壓力下逐漸收縮，負壓儲能蒸餾室(13)形成負壓空間。開啟電動閥門(69)、常壓蓄水室(19)的透氣口電動閥門(73)，在大氣壓的作用下，常壓蓄水室(19)的水經輸水管線(158)和電動閥門(69)流入負壓儲能蒸餾室(13)，與加壓裝置(38)一起對儲能氣囊(27)施加壓力，以保證儲能氣囊(27)壓縮空氣的輸出壓力。
b)當負壓儲能蒸餾室(13)的儲能氣囊(27)釋能完畢，負壓儲能蒸餾室(13)失去負壓作用不再抽水，關閉電動閥門(69)。當儲能氣囊(27)進入儲能狀態時，開啟電動閥門(70、74、75、63)。在儲能氣囊(27)的壓力作用下，負壓儲能蒸餾室(13)的水分別經輸水管線(144、152、150、162、153、160)、 換熱器(115)、餘熱回收裝置(180)、循環泵(178)進入預置高氣壓蓄水室(16)並壓迫預置高壓氣囊(24)，預置高壓氣囊(24)進入空氣壓縮儲能狀態，在儲能氣囊(27)的壓力作用下負壓儲能蒸餾室(13)的水全部排出，關閉電動閥門(70)。儲能氣囊(27)繼續儲能，直到達到設定值後停止。
c)在儲能氣囊(27)的儲能壓力下，負壓儲能蒸餾室(13)的水進入儲存在預置高氣壓蓄水室(16)，並在儲能氣囊(27)和預置高壓氣囊(24)的儲能作用下形成高壓狀態。通過開啟循環泵(178、179)，分別經安裝在壓氣機的換熱器(115)、蒸汽/燃氣發電機組(23)的餘熱回收裝置(180)、太陽能集熱裝置(184)將水循環加熱。由於水在預置高壓氣囊(24)和儲能氣囊(27)的壓力下一直保持高壓，沸點變高，所以可在保持液相的狀態下吸收大量的熱能。在需要發電時，開啟電動閥門(64)，預置高壓氣囊(24)將水經輸水管線(145)壓到負壓蓄水室(15)或開啟電動閥門(67)經輸水管線(143)將水壓到釋能完畢的負壓儲能蒸餾室(14)。水由高壓變為低壓，沸點變低，迅速轉變成水蒸氣，經電動閥門(65、66)、蒸汽管線(167)進入蒸汽/燃氣發電機組(23)，驅動蒸汽汽輪進行發電。當水蒸汽冷凝後，或將冷凝水輸送到餘熱回收裝置(180)重新轉變為水蒸氣驅動蒸汽汽輪進行發電，或經淨化水輸出口輸出供給用戶使用、或用於水能/氣能發電機組(22)發電、或用於地下水回灌。
d)經負壓儲能蒸餾室(14)、負壓蓄水室(15)蒸餾形成的水蒸汽，也可只供給單純利用蒸汽發電的蒸汽式發電機組進行發電，也可只經過冷凝裝置後作為淨化水使用。
4)二次空氣壓縮儲能、蓄水儲能、輸水管線儲能室(12)的儲能、空氣淨化和利用儲存的水能、壓縮空氣進行發電的工作流程和方法。
a)儲能時，壓氣機將空氣先壓入地下水回灌儲能蓄水室(11)的儲能氣囊(32)，並將地下水回灌儲能蓄水室(11)的蓄水經電動閥門(83、82、84)和輸水管線(165、146、149)壓到低位負壓儲能蓄水室(10)和高位負壓儲能蓄水室(8、9)中，當地下水回灌儲能蓄水室(11)排水完畢，關閉電動閥門(83)。低位負壓儲能蓄水室(10)的儲能氣囊(31)進入儲能狀態，將水繼續壓入高位負壓儲能蓄水室(8、9)中，當低位負壓儲能蓄水室(10)排水完畢，關閉電動閥門(82)。高位負壓儲能蓄水室(8)的儲能氣囊(30)進入儲能狀態，將水壓入高位負壓儲能蓄水室(9)中，當高位負壓儲能蓄水室(8)排水完畢，關閉電動閥門(84)，隨後高位負壓儲能蓄水室(9)的儲能氣囊(29)進入儲能狀態，將水全部經電動閥門(54)和輸水管線(151)壓入預置高氣壓儲能蓄水室(17)中，壓縮預置高氣壓氣囊(25)的預置高壓空氣，當高位負壓儲能蓄水室(9)排水完畢後，關閉電動閥門(54)，即完成了預置高氣壓儲能蓄水室(17)的二次空氣壓縮儲能和將水壓到高處的蓄水儲能工作。
b)輸水管線儲能室(12)在進入儲能前先關閉電動閥門(55、56、57、77、80、81)和電動調節氣閥(109)，壓氣機將空氣經電動調節閥門(94)、輸氣管線(94)從輸水管線儲能室的輸入口壓入，讓壓縮空氣進入電動閥門(55、56、57、77、80、81)之間的輸水管線，達到設定值後停止。
c)發電時，關閉電動閥門(79)，開啟電動閥門(80)和電動調節氣閥(112、96、90、88、86)。高位負壓儲能蓄水室(8、9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(14)通過內置的儲能氣囊或自身空間儲存的壓縮空氣經輸水管道和輸氣管線將壓縮空氣輸送到水能/氣能發電機組(22)，通過壓縮空氣的膨脹做功進行發電。當壓縮空氣即將釋能完畢時，開啟電動閥門(56、79)、透氣口電動閥門(81)、高氣壓儲能蓄水室(17)的預置高氣壓儲能氣囊(25)將水壓出，水經輸水管線高速流入水能/氣能發電機組(22)中進行發電。另外，由於低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)釋能後形成的負壓條件，不但可加快水的速度，還可使外部受汙染的空氣，通過透氣口(176)經輸水管線、水能/氣能發電機組(22)與水一起進入低位負壓儲能蓄水室(10)，空氣汙染物在水中凝聚下沉。當低位負壓儲能蓄水室(10)的水位達到設定水位時，開啟電動閥門(82)，在大氣壓的作用下，流入低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)的水，從低到高依次被抽上高位負壓儲能蓄水室(8、9)，外部被汙染的空氣繼續從外部進入。當高位負壓儲能蓄水室(9)隨著水和空氣的進入負壓條件消失後，關閉電動閥門(84)完成高處蓄水儲能工作。開啟電動閥門(55)讓水經輸水管線從高處流入水能/氣能發電機組(22)進行發電，並完成空氣的淨化工作。
d)高位負壓儲能蓄水室(8、9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管 線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(14)也可將通過內置的儲能氣囊或自身空間儲存的壓縮空氣送到單純利用壓縮空氣膨脹做功即可發電的發電機組進行發電。
e)預置高氣壓儲能蓄水室(17)也可利用預置高氣壓氣囊(25)在水壓入時儲存的壓縮空氣壓力將水噴出，單純用於驅動水輪機即可發電的發電機組進行發電。
f)若輸水管線儲能室(12)採用氣囊的方式儲能，在釋能時可同時開啟電動閥門(57)，利用釋能時產生的負壓效應，通過雨水接入點分布廣泛的特點，將戶外空氣經格柵(2)、雨水棄流層(3)、空氣中的汙染物吸附在雨水隔濾層(4)中，完成空氣淨化工作。
5)地下水回灌儲能室(11)作為具有透氣口(177)的蓄水室時，利用低位負壓儲能蓄水室(10)釋能後形成的負壓空間，進行發電的工作流程和方法。
低位負壓儲能蓄水室(10)內置的儲能氣囊(31)儲能時，開啟電動閥門(83、77)將本身的蓄水壓到地下水回灌儲能室(11)和輸水管線儲能室(12)後關閉電動閥門(83、77)。當儲能氣囊(32)釋能後，讓出儲能時佔據的空間，負壓儲能蓄水室(10)產生負壓效應。開啟地下水回灌儲能室(11)上方的透氣口(177)的電動閥門(53)、水能/氣能發電機組(22)上下方的電動閥門(79、80)，利用低位負壓儲能蓄水室(10)的負壓效應和反虹吸原理，水在大氣壓的作用下從輸水管線儲能室(12)和地下水回灌儲能室(11)流向水能/氣能發電機組(22)進行發電，並將水回流到低位負壓儲能蓄水室(10)中。
6)下雨時，系統需進入儲水、排雨、地下水回灌的工作流程和方法。
a)在雨水排放初期，開啟電動調節氣閥(130)、電動閥門(85)，讓輸水管線儲能室(12)的壓縮空氣在電動調節氣閥(130)的控制下，以一定的流量和壓力充滿雨水緩排層(5)並對雨水隔濾層進行氣洗反衝，防止汙染物堵塞格柵和雨水隔濾層。前期汙染較嚴重的雨水，從雨水棄流層(3)經電動閥門(85)和汙水輸水管線流走。待設定時間後，關閉電動閥門(85)開啟電動閥門(57)讓雨水經雨水棄流層(3)、雨水隔濾層(4)、雨水緩排層(5)、輸水管線儲能室(12)及其他輸水管線流向到系統的各個儲能蓄水室。如當時系統正處於釋能階段，儲能氣囊不斷釋能工作，同時為雨水騰出流入空間。而儲能蓄水室釋能時形成的負壓效應將加速雨水的排放，並可將雨水提到比流入初始點更高的儲能蓄水室中。若當時氣囊的釋能速度跟不上雨水的排放速度時，開啟電動閥門(78)讓雨水流入地下水回灌井(20)。若依然跟不上雨水的排放速度，關閉地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)輸出口電動調節氣閥(90)，關閉電動閥門(77、83)，同時其他儲能氣囊同時開啟氣囊的緊急釋能口，利用儲能室內部的加壓裝置和流入雨水的壓力，通過輸氣管線(131)和儲能氣囊(32)的緊急釋能輸入口(182)，將空氣壓入到地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)中。在其他儲能室在加快讓出蓄水空的同時，儲能氣囊(32)將地下水回灌儲能室(11)的水全部壓入地下回灌井(20)後，開啟電動調節氣閥(90)、電動閥門(77、83)，讓雨水流入地下水回灌儲能室(11)的同時繼續向發電機組輸出空氣能。如此反覆，直到雨水停止或整個系統已經釋能完畢，各個儲能室已全部變成雨水的存儲室為止。
b)如當時系統處於儲能階段時，在雨水排放初期，輸水管線儲能室(12)先對雨水隔濾層進行氣洗反衝工作。在雨水棄流時間，關閉地下水回灌儲能室(11)兩側的電動閥門(77、83)，開啟與地下水回灌井(20)連接的電動閥門(78)，地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)加快儲能工作將蓄水壓入地下水回灌井(20)後，開啟與輸水管線儲能室(12)連接的電動閥門(77)讓雨水流入，同時開啟地下水回灌儲能室(11)中的儲能氣囊(32)緊急釋能口(h)電動調節閥門(93)通過壓氣機(48)將儲能氣囊(32)空氣抽出，並壓到其他儲能氣囊中。其他儲能氣囊繼續儲能工作，將自身蓄水室內的蓄水分別壓到負壓蒸餾室(15)、預置高氣壓蓄水室(16)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)中。系統根據排雨情況，可選擇地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)與其他儲能氣囊相互循環回饋壓縮空氣的方式將雨水不斷壓入地下水回灌井，或選擇開啟地下水回灌儲能室(11)的儲能 氣囊(32)的緊急釋能口的電動調節氣閥(113)將壓縮空氣直接釋放出去，讓所有的儲能室都成為雨水蓄水室。
7)厭氧室(21)加溫的工作流程和方法。
厭氧室(21)加溫所需的熱能由與換熱器(115)、太陽能集熱裝置(184)、餘熱回收裝置(180)連接的換熱器(114)提供。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、常壓蓄水室(19)各自以內置至少一個可儲存壓縮空氣的儲能氣囊、並以封閉的形式與外部通過若干管線連接。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的加壓裝置是可利用彈簧壓縮後的彈力、或拉簧拉伸的拉力、或重物提升後的重力、或預置高壓氣體氣囊壓縮後空氣膨脹的壓力的裝置。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、常壓蓄水室(19)可內置加壓裝置配合蓄水室內部儲能氣囊的儲能與釋能工作，也可不內置加壓裝置只依靠蓄水室內部的儲能氣囊單獨完成儲能和釋能的工作。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、負壓蒸餾室(15)、預置高氣壓蓄水室(16)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)是指包括人工建造和天然形成具有較好承壓力和蓄水或儲氣能力，並可形成封閉的空間的構建物、儲氣/水罐、輸氣/輸水管線、天然洞穴。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的預置高氣壓氣囊(24-25)、儲能氣囊(26-32)是以獨立整體的形式內置於各自的儲能蓄水室內、或以隔膜的形式集成在各自的儲能蓄水室內。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的柔性隔膜式過濾裝置(166)是由單層或多層的可用於水過濾的柔性材料製造。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的電動閥門分別連接在輸水管線、水蒸汽管線、汙泥排放管線上負責控制水、水蒸汽、汙泥的流動和截止，電動閥門設置有可和中央控制單元進行有線或無線通訊的通訊單元，電動閥門可根據中央控制單元發出的指令進行開關或截止。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的預置高氣壓蓄水室(16)、厭氧室(21)可在其內部或與其連接有管線之間設置有可和中央控制單元進行有線或無線通訊的溫度傳感器。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的電動調節氣閥連接在輸氣管線上負責氣體的流動和截止，電動調節氣閥設置有可和中央控制單元進行有線或無線通訊的通訊單元，電動調節氣閥可根據中央控制單元發出的指令進行開關或截止。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、負壓蒸餾室(15)、預置高氣壓蓄水室(16)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)、儲能氣囊(26-32)可在其內部或與其連接有管線之間設置有可和中央控制單元進行有線或無線通訊壓力傳感器。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的壓氣機由電機驅動，可設有可與中央控制單元進行有線或無線通訊的電機調速裝置用於調節電機的轉速來控制流量和氣壓。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、負壓蒸餾室(15)負壓的形成可用排水法、抽氣法的其中一種或兩種共同協作。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的預置高氣壓氣囊(24-25)、儲能氣囊(26-32)由柔性材料製造。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓過濾儲能蓄水室可以至少一個的形式內置或在與其連接的輸水管線連接過濾裝置利用儲能氣囊儲能產生的壓力進行水過濾或海水淡化處理，也可根據不同的過濾要求從低要求到高要求逐級設置為第一級、第二級、到第N級利用儲能氣囊儲能產生的壓力進行水過濾或海水淡化處理。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的過濾裝置所用的過濾介質材料，包含適合用於砂濾、活性炭過濾、保安濾、水分離膜濾、水反滲透膜濾及各種適用於為了提高水質可用於水過濾的材料以單一的形式或混合的形式構成。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的輸水管線儲能室(12)可以內置氣囊進行空氣壓縮儲能或不內置氣囊進行壓縮空氣儲能。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的沼氣高壓水洗脫碳脫硫提純方法還可應用於其他氣體用高壓水洗脫碳脫硫提純的方法進行提純。
所述的一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：所述的負壓儲能蒸餾室(13)在進入汙水、海水的蒸餾淨化、淡化處理和蒸汽發電的工作流程時也可起到負壓儲能蒸餾室(14)的同等作用。
附圖說明：
圖1是本發明結構原理圖
圖2是本發明壓力溫度控制結構圖
具體實施方式
一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其方法特徵在於：可利用低谷電、太陽能、風力等發電裝置的冗餘發電能力進行空氣壓縮儲能，利用內置於封閉式蓄水室的儲能氣囊進行空氣壓縮儲能時產生的壓力和釋能時封閉式蓄水室形成的負壓空間，進行蓄水儲能、排雨蓄水、二次壓縮空氣儲能、為加壓裝置儲能、有機垃圾處理、水過濾與蒸餾淨化、空氣淨化、沼氣高壓水洗脫碳脫硫提純、地下水回灌。利用儲存的水能、空氣能、水蒸餾產生的水蒸汽、經水洗脫碳脫硫的燃氣、可單獨或混合利用太陽輻射能、用於壓縮空氣儲能的壓氣機工作時產生的餘熱、用於將壓縮空氣儲能轉變為電能的蒸汽/燃氣發電機組工作時產生的餘熱，實現一種或多種方式的發電。
如圖1和圖2所示，一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。包括汙水和有機垃圾或海水入口(1)、格柵(2)、雨水棄流層(3)、雨水隔濾層(4)、雨水緩排層(5)、汙水輸水管線(6)、負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(13-14)、負壓蒸餾室(15)、預置高氣壓蓄水室(16)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)、地下水回灌井(20)、厭氧室(21)、水能/氣能發電機組(22)、蒸汽/燃氣發電機組(23)、預置高氣壓氣囊(24-25)、儲能氣囊(26-32)、加壓裝置(33-39)、加壓擋板(40-46)、壓氣機(47-49)、儲氣罐(50-52)、電動閥門(53-85)、電動調節氣閥(86-113)、換熱器(114-115)、輸氣管線(116-142)、輸水管線(143-165)、柔性隔膜式過濾裝置(166)、水蒸汽管線(167-168)、真空泵(169)汙泥排放管線(170)、冷凝管線(171-172)、冷凝裝置(173)、煙氣管線(174)、透氣口(175-177)、循環泵(178-179)、餘熱回收裝置(180)、用能設備(181)、緊急釋能輸入口(182)、沼氣脫水間(183)、太陽能集熱裝置(184)、緊急釋能口(a-h)、沼氣輸出口(A1)
其中：
輸水管線儲能室(12)為電動閥門(77、57、81、55、56、80)之間的管線。輸水管線儲能室(12)與雨水緩排層(5)、雨水隔濾層(4)、雨水棄流層(3)、格柵(2)依次連接。汙水和有機垃圾或海水入口(1)通過輸水管線(148、156、155、157、158、159、166)與負壓過濾儲能蓄水室(7)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)、負壓儲能蒸餾室(13)、預置高氣壓蓄水室(16)負壓儲能蒸餾室(14)依次連接。負壓蒸餾室(15)通過輸水管線(145、143)與預置高氣壓蓄水室(16)負壓儲能蒸餾室(14)連接。高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)通過輸水管線(輸水管線(165、146、149、151)串聯。高位負壓儲能蓄水室(9)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)分別通過電動閥門(55、56)並接在輸水管線儲能室(12)上。負壓過濾儲能蓄水室(7)、閃蒸室(18)、負壓儲能蒸餾室(13)分別通過輸水管線(156、155、154)並接在輸水管線儲能室(12)上。低位負壓儲能蓄水室(10)通過輸水管線(147)與水能/氣能發電機組(22)、輸水管線儲能室(12)依次連接。地下水回灌儲能蓄水室(11)通過電動閥門(77)與輸水管線儲能室(12)連接，通過電動閥門(78)與地下水回灌井(20)連接。負壓儲能蒸餾室(14)、負壓蒸餾室(15)、餘熱回收裝置(180)通過水蒸汽管線(167-168)與蒸汽/燃氣發電機組(23)連接。閃蒸室(18)、儲氣罐(50)、壓氣機(49)、負壓過濾儲能蓄水室(7)通過輸氣管線(129)依次連接；厭氧室(21)通過電動調節氣閥(102)與儲氣罐(50)連接。負壓過濾儲能蓄水室(7)通過汙泥排放管線(170)與厭氧室(21)連接。負壓儲能蒸餾室(13)通過輸水管線(144、152、150)依次與安裝在壓氣機上的換熱器(115)、預置高氣壓蓄水室(16)連接。負壓儲能蒸餾室(13)通過輸水管線(144、162、153、160)依次與餘熱回收裝置(180)、循環泵(178)、預置高氣壓蓄水室(16)連接。預置高氣壓蓄水室(16)通過輸水管線(160、161)與循環泵(178)太陽能集熱裝置(184)形成循環連接。厭氧室(21)裡面的換熱器(114)通過輸水管線(163、162、152、164)依次與換熱器(115)、循環泵(179)形成循環連接。換熱器(114)通過輸水管線(163、162、152、150、160、153)依次與換熱器(115)、預置高氣壓蓄水室(16)、循環泵(178)、餘熱回收裝置(180)形成循環連接。換熱器(114)通過輸水管線(163、162、152、150、160、161)依次與換熱器(115)、預置高氣壓蓄水室(16)、循環泵(178)太陽能集熱裝置(184)形成循環連接。常壓蓄水室(19)與儲氣罐(51)連接。餘熱回收裝置(180)通過煙氣管線(174)與蒸汽/燃氣發電機組(113)連接。換熱器(115)安裝在壓氣機輸出口或串聯壓氣機級間連接管線上。真空泵(169)與負壓蒸餾室(15)連接。儲能氣囊(26-32)與輸水管線儲能室(12)可以單獨的形式或多個儲能氣囊串聯的形式與壓氣機連接。儲能氣囊(26-32)與輸水管線儲能室(12)可以單獨的形式，或多個儲能氣囊串聯的形式，或將多個儲能氣囊的壓縮空氣輸出口與輸水管線儲能室的壓縮空氣輸出口以並聯的形式通過輸氣管線分別與水力/風力發電機組(22)、蒸汽/燃氣發電機組(23)、用能設備(181)連接。壓氣機(47)的出氣口和壓氣機(48)的入氣口串聯。地下水回灌儲能蓄水室(11)裡的儲能氣囊(32)緊急釋能口(h)連接在壓氣機(47)的出氣口和壓氣機(48)的入氣口之間。
地下水回灌儲能蓄水室內置儲能氣囊(32)之外的所有儲能氣囊和預置高氣壓氣囊的緊急釋能口並聯在輸氣管線(131)上與儲能氣囊(32)的緊急釋能輸入口(182)連接。預置高氣壓儲能蓄水室(17)與預置高氣壓蓄水室(16)分別內置預置高氣壓氣囊(25)(24)。負壓過濾儲能蓄水室(7)的沼氣輸出口(A1)通過輸氣管線(134、135、136)依次與沼氣脫水間(183)、儲氣罐(52)、蒸汽/燃氣發電機組(23)連接。蒸汽/燃氣發電機組(23)通過冷凝管線(171-172)依次與冷凝裝置(173)、餘熱回收裝置(180)連接。負壓過濾儲能蓄水室(7)、高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、負壓儲能蒸餾室(13-14)各自內置有儲能氣囊(26-32)、加壓裝置(33-39)、加壓擋板(40-46)、其中負壓過濾儲能蓄水室(7)還內置有柔性隔膜式過濾裝置(166)。
高位負壓儲能蓄水室(8-9)、低位負壓儲能蓄水室(10)的距離依次相隔9米左右。
一種可利用空氣儲能和釋能工作進行多種有益工作的系統與方法。其特徵在於：根據不同的儲能、發電、儲水、排雨、水淨化或海水淡化處理、有機垃圾處理、空氣淨化、沼氣高壓水洗脫碳脫硫提純、地下水回灌的工作需求，其工作流程和方法：
1)壓縮空氣儲能的工作流程和方法。
根據不同工況的壓力要求，利用冗餘發電能力的電能，可以一臺壓氣機或多臺壓氣機並聯或串聯成多級壓氣機的形式，將空氣壓進儲能氣囊(26-32)、排雨管道儲能室(12)中，進行壓縮空氣儲能。
2)汙水過濾淨化、有機垃圾處理、沼氣脫碳脫硫提純、壓縮空氣結合沼氣發電的工作流程和方法。
a)在負壓過濾儲能蓄水室(7)的儲能氣囊(26)處於釋能狀態時，而且加壓擋板(44)位置，在加壓裝置(37)的作用下，高於負壓過濾儲能蓄水室(7)入水口時。開啟電動閥門(72)，在負壓和重力的作用下，汙水與已攪碎的有機垃圾通過汙水和有機垃圾或海水入口(1)經輸水管道(148)進入負壓過濾儲能蓄水室(7)，與加壓裝置(37)一起壓迫儲能氣囊(26)，保證儲能氣囊(26)的輸出壓力。當汙水或海水達到設定水位時，停止輸入。厭氧室(21)將汙泥和有機垃圾分解生成的沼氣預先輸入儲氣罐(50)中，再通過壓氣機(49)在高於負壓過濾儲能蓄水室(7)蓄水位的位置，以設定的壓力將沼氣從儲氣罐(50)中抽出並壓入負壓過濾儲能蓄水室(7)中，達到設定壓入量後停止。當負壓過濾儲能蓄水室(7)的儲能氣囊(26)進入儲能狀態時，儲能氣囊(26)隨著氣壓的增加壓縮彈簧式加壓裝置(37)，對彈簧式加壓裝置(37)進行彈力儲能，同時將氣體壓向水中。負壓過濾儲能蓄水室(7)的汙水在儲能氣囊(26)的壓力下，通過加壓擋板(44)的縫隙和柔性隔膜式過濾裝置(166)。負壓過濾儲能蓄水室(7)的水位上升並充滿整個負壓過濾儲能蓄水室(7)，二氧化碳和硫化氫在高壓下溶解在水中。儲能氣囊(26)暫停儲能，開啟電動調節氣閥(108、91)將部分壓縮空氣，經儲能氣囊(26)的緊急釋能口(a)、輸氣管線(133、131)、電動調節氣閥(108、91)、儲能氣囊(32)的緊急釋能輸入口(182)壓入到儲能氣囊(32)。儲能氣囊(26)釋能後壓力下降，水位隨之下降，不能溶解在水中的沼氣溢出水面，分布於儲能氣囊(26) 的上方和兩側。開啟位於負壓過濾儲能蓄水室(7)上方的電動調節氣閥(107)和開啟電動閥門(61)，儲能氣囊(26)重新進入儲能狀態，經提純的沼氣在原本的壓力和儲能氣囊(26)儲能產生的壓力下，經電動調節氣閥(107)和輸氣管線(134)進入沼氣脫水間(183)，經脫水後進入儲氣罐(52)。過濾後的汙水經電動閥門(61)、輸水管線(156、155)進入閃蒸室(18)，沼氣進一步與水分離並通過閃蒸室的輸氣口返回儲氣罐(50)，等待下一次提純。而進入閃蒸室(18)的水經輸水管道(157)流入常壓蓄水室(19)，二氧化碳和硫化氫在常壓下從水中釋放，從常壓蓄水室(19)的輸氣口進入儲氣罐(51)。有機垃圾和沒能通過過濾的汙泥，在儲能氣囊(26)的壓力下，所含的大部水分被加壓擋板(44)壓出並過濾，當汙水過濾完畢，開啟電動閥門(71)，將汙泥和有機垃圾經排汙泥管(170)壓進厭氧室(21)，進行有機分解。汙泥排放完畢，關閉電動閥門(71)，儲能氣囊(26)繼續儲能，直到達到設定值後停止。
b)發電時，將系統儲存的壓縮空氣與儲氣罐(52)儲存的沼氣一起輸入蒸汽/燃氣發電機組(23)進行燃燒，驅動蒸汽/燃氣發電機組(23)進行發電。
3)汙水、海水的蒸餾淨化、淡化處理和蒸汽發電的工作流程和方法。
a)經負壓過濾儲能蓄水室(7)過濾後的汙水或海水，儲存在常壓蓄水室(19)中。當負壓儲能蒸餾室(13)的儲能氣囊(27)進入釋能狀態時，在加壓裝置(38)的壓力下逐漸收縮，負壓儲能蒸餾室(13)形成負壓空間。開啟電動閥門(69)、常壓蓄水室(19)的透氣口電動閥門(73)，在大氣壓的作用下，常壓蓄水室(19)的水經輸水管線(158)和電動閥門(69)流入負壓儲能蒸餾室(13)，與加壓裝置(38)一起對儲能氣囊(27)施加壓力，以保證儲能氣囊(27)壓縮空氣的輸出壓力。
b)當負壓儲能蒸餾室(13)的儲能氣囊(27)釋能完畢，負壓儲能蒸餾室(13)失去負壓作用不再抽水，關閉電動閥門(69)。當儲能氣囊(27)進入儲能狀態時，開啟電動閥門(70、74、75、63)。在儲能氣囊(27)的壓力作用下，負壓儲能蒸餾室(13)的水分別經輸水管線(144、152、150、162、153、160)、換熱器(115)、餘熱回收裝置(180)、循環泵(178)進入預置高氣壓蓄水室(16)並壓迫預置高壓氣囊(24)，預置高壓氣囊(24)進入空氣壓縮儲能狀態，在儲能氣囊(27)的壓力作用下負壓儲能蒸餾室(13)的水全部排出，關閉電動閥門(70)。儲能氣囊(27)繼續儲能，直到達到設定值後停止。
c)在儲能氣囊(27)的儲能壓力下，負壓儲能蒸餾室(13)的水進入儲存在預置高氣壓蓄水室(16)，並在儲能氣囊(27)和預置高壓氣囊(24)的儲能作用下形成高壓狀態。通過開啟循環泵(178、179)，分別經安裝在壓氣機的換熱器(115)、蒸汽/燃氣發電機組(23)的餘熱回收裝置(180)、太陽能集熱裝置(184)將水循環加熱。由於水在預置高壓氣囊(24)和儲能氣囊(27)的壓力下一直保持高壓，沸點變高，所以可在保持液相的狀態下吸收大量的熱能。在需要發電時，開啟電動閥門(64)，預置高壓氣囊(24)將水經輸水管線(145)壓到負壓蓄水室(15)或開啟電動閥門(67)經輸水管線(143)將水壓到釋能完畢的負壓儲能蒸餾室(14)。水由高壓變為低壓，沸點變低，迅速轉變成水蒸氣，經電動閥門(65、66)、蒸汽管線(167)進入蒸汽/燃氣發電機組(23)，驅動蒸汽汽輪進行發電。當水蒸汽冷凝後，或將冷凝水輸送到餘熱回收裝置(180)重新轉變為水蒸氣驅動蒸汽汽輪進行發電，或經淨化水輸出口輸出供給用戶使用、或用於水能/氣能發電機組(22)發電、或用於地下水回灌。
d)經負壓儲能蒸餾室(14)、負壓蓄水室(15)蒸餾形成的水蒸汽，也可只供給單純利用蒸汽發電的蒸汽式發電機組進行發電，也可只經過冷凝裝置後作為淨化水使用。
4)二次空氣壓縮儲能、蓄水儲能、輸水管線儲能室(12)的儲能、空氣淨化和利用儲存的水能、壓縮空氣進行發電的工作流程和方法。
a)儲能時，壓氣機將空氣先壓入地下水回灌儲能蓄水室(11)的儲能氣囊(32)，並將地下水回灌儲能蓄水室(11)的蓄水經電動閥門(83、82、84)和輸水管線(165、146、149)壓到低位負壓儲能蓄水室(10)和高位負壓儲能蓄水室(8、9)中，當地下水回灌儲能蓄水室(11)排水完畢，關閉電動閥門(83)。低位負壓儲能蓄水室(10)的儲能氣囊(31)進入儲能狀態，將水繼續壓入高位負壓儲能蓄水室(8、9)中，當低位負壓儲能蓄水室(10)排水完畢，關閉電動閥門(82)。高位負壓儲能蓄水室(8)的儲能氣囊(30)進入儲能狀態，將水壓入高位負壓儲能蓄水室(9)中，當高位負壓儲能蓄水室(8)排水完畢，關 閉電動閥門(84)，隨後高位負壓儲能蓄水室(9)的儲能氣囊(29)進入儲能狀態，將水全部經電動閥門(54)和輸水管線(151)壓入預置高氣壓儲能蓄水室(17)中，壓縮預置高氣壓氣囊(25)的預置高壓空氣，當高位負壓儲能蓄水室(9)排水完畢後，關閉電動閥門(54)，即完成了預置高氣壓儲能蓄水室(17)的二次空氣壓縮儲能和將水壓到高處的蓄水儲能工作。
b)輸水管線儲能室(12)在進入儲能前先關閉電動閥門(55、56、57、77、80、81)和電動調節氣閥(109)，壓氣機將空氣經電動調節閥門(94)、輸氣管線(94)從輸水管線儲能室的輸入口壓入，讓壓縮空氣進入電動閥門(55、56、57、77、80、81)之間的輸水管線，達到設定值後停止。
c)發電時，關閉電動閥門(79)，開啟電動閥門(80)和電動調節氣閥(112、96、90、88、86)。高位負壓儲能蓄水室(8、9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(14)通過內置的儲能氣囊或自身空間儲存的壓縮空氣經輸水管道和輸氣管線將壓縮空氣輸送到水能/氣能發電機組(22)，通過壓縮空氣的膨脹做功進行發電。當壓縮空氣即將釋能完畢時，開啟電動閥門(56、79)、透氣口電動閥門(81)、高氣壓儲能蓄水室(17)的預置高氣壓儲能氣囊(25)將水壓出，水經輸水管線高速流入水能/氣能發電機組(22)中進行發電。另外，由於低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)釋能後形成的負壓條件，不但可加快水的速度，還可使外部受汙染的空氣，通過透氣口(176)經輸水管線、水能/氣能發電機組(22)與水一起進入低位負壓儲能蓄水室(10)，空氣汙染物在水中凝聚下沉。當低位負壓儲能蓄水室(10)的水位達到設定水位時，開啟電動閥門(82)，在大氣壓的作用下，流入低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)的水，從低到高依次被抽上高位負壓儲能蓄水室(8、9)，外部被汙染的空氣繼續從外部進入。當高位負壓儲能蓄水室(9)隨著水和空氣的進入負壓條件消失後，關閉電動閥門(84)完成高處蓄水儲能工作。開啟電動閥門(55)讓水經輸水管線從高處流入水能/氣能發電機組(22)進行發電，並完成空氣的淨化工作。
d)高位負壓儲能蓄水室(8、9)、低位負壓儲能蓄水室(10)、地下水回灌儲能蓄水室(11)、輸水管線儲能室(12)、負壓儲能蒸餾室(14)也可將通過內置的儲能氣囊或自身空間儲存的壓縮空氣送到單純利用壓縮空氣膨脹做功即可發電的發電機組進行發電。
e)預置高氣壓儲能蓄水室(17)也可利用預置高氣壓氣囊(25)在水壓入時儲存的壓縮空氣壓力將水噴出，單純用於驅動水輪機即可發電的發電機組進行發電。
d)若輸水管線儲能室(12)採用氣囊的方式儲能，在釋能時可同時開啟電動閥門(57)，利用釋能時產生的負壓效應，通過雨水接入點分布廣泛的特點，將戶外空氣經格柵(2)、雨水棄流層(3)、空氣中的汙染物吸附在雨水隔濾層(4)中，完成空氣淨化工作。
5)地下水回灌儲能室(11)作為具有透氣口(177)的蓄水室時，利用低位負壓儲能蓄水室(10)釋能後形成的負壓空間，進行發電的工作流程和方法。
低位負壓儲能蓄水室(10)內置的儲能氣囊(31)儲能時，開啟電動閥門(83、77)將本身的蓄水壓到地下水回灌儲能室(11)和輸水管線儲能室(12)後關閉電動閥門(83、77)。當儲能氣囊(32)釋能後，讓出儲能時佔據的空間，負壓儲能蓄水室(10)產生負壓效應。開啟地下水回灌儲能室(11)上方的透氣口(177)的電動閥門(53)、水能/氣能發電機組(22)上下方的電動閥門(79、80)，利用低位負壓儲能蓄水室(10)的負壓效應和反虹吸原理，水在大氣壓的作用下從輸水管線儲能室(12)和地下水回灌儲能室(11)流向水能/氣能發電機組(22)進行發電，並將水回流到低位負壓儲能蓄水室(10)中。
6)下雨時，系統需進入儲水、排雨、地下水回灌的工作流程和方法。
a)在雨水排放初期，開啟電動調節氣閥(130)、電動閥門(85)，讓輸水管線儲能室(12)的壓縮空氣在電動調節氣閥(130)的控制下，以一定的流量和壓力充滿雨水緩排層(5)並對雨水隔濾層進行氣洗反衝，防止汙染物堵塞格柵和雨水隔濾層。前期汙染較嚴重的雨水，從雨水棄流層(3)經電動閥門(85)和汙水輸水管線流走。待設定時間後，關閉電動閥門(85)開啟電動閥門(57)讓雨水經雨水棄 流層(3)、雨水隔濾層(4)、雨水緩排層(5)、輸水管線儲能室(12)及其他輸水管線流向到系統的各個儲能蓄水室。如當時系統正處於釋能階段，儲能氣囊不斷釋能工作，同時為雨水騰出流入空間。而儲能蓄水室釋能時形成的負壓效應將加速雨水的排放，並可將雨水提到比流入初始點更高的儲能蓄水室中。若當時氣囊的釋能速度跟不上雨水的排放速度時，開啟電動閥門(78)讓雨水流入地下水回灌井(20)。若依然跟不上雨水的排放速度，關閉地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)輸出口電動調節氣閥(90)，關閉電動閥門(77、83)，同時其他儲能氣囊同時開啟氣囊的緊急釋能口，利用儲能室內部的加壓裝置和流入雨水的壓力，通過輸氣管線(131)和儲能氣囊(32)的緊急釋能輸入口(182)，將空氣壓入到地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)中。在其他儲能室在加快讓出蓄水空的同時，儲能氣囊(32)將地下水回灌儲能室(11)的水全部壓入地下回灌井(20)後，開啟電動調節氣閥(90)、電動閥門(77、83)，讓雨水流入地下水回灌儲能室(11)的同時繼續向發電機組輸出空氣能。如此反覆，直到雨水停止或整個系統已經釋能完畢，各個儲能室已全部變成雨水的存儲室為止。
b)如當時系統處於儲能階段時，在雨水排放初期，輸水管線儲能室(12)先對雨水隔濾層進行氣洗反衝工作。在雨水棄流時間，關閉地下水回灌儲能室(11)兩側的電動閥門(77、83)，開啟與地下水回灌井(20)連接的電動閥門(78)，地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)加快儲能工作將蓄水壓入地下水回灌井(20)後，開啟與輸水管線儲能室(12)連接的電動閥門(77)讓雨水流入，同時開啟地下水回灌儲能室(11)中的儲能氣囊(32)緊急釋能口(h)電動調節閥門(93)通過壓氣機(48)將儲能氣囊(32)空氣抽出，並壓到其他儲能氣囊中。其他儲能氣囊繼續儲能工作，將自身蓄水室內的蓄水分別壓到負壓蒸餾室(15)、預置高氣壓蓄水室(16)、預置高氣壓儲能蓄水室(17)、閃蒸室(18)、常壓蓄水室(19)中。系統根據排雨情況，可選擇地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)與其他儲能氣囊相互循環回饋壓縮空氣的方式將雨水不斷壓入地下水回灌井，或選擇開啟地下水回灌儲能室(11)的儲能氣囊(32)的緊急釋能口的電動調節氣閥(113)將壓縮空氣直接釋放出去，讓所有的儲能室都成為雨水蓄水室。
7)厭氧室(21)加溫的工作流程和方法。
厭氧室(21)加溫所需的熱能由與換熱器(115)、太陽能集熱裝置(184)、餘熱回收裝置(180)連接的換熱器(114)提供。
上述內容為本發明的具體實施例，本發明保護範圍不受具體實施例的限定，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以作若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。