Гидроаккумулирующая электростанция Советский патент 1984 года по МПК E02B9/00 

Изобретение относится к гидроэнергетике а именно к конструкциям верховых бассейнов гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС).

Известна ГАЭС, содержащая верховой и низовой бассейны и расположенные между ними трубопроводы с обратимыми гидроагрегатами 1.

Недостатки ГАЭС заключаются в невозможности их строительства в равнинных регионах, а также в том, что максимальная мощность ГАЭС зависит от разницы горизонтов воды в бассейнах.

Известна ГАЭС, содержащая верховой бассейн с вертикальными стенками и низовой бассейн, расположенные между ними трубопроводы с обратимыми гидроагрегатами и средство пригрузки воды в верховом бассейне 2.

Недостаток ГАЭС заключается в том, что сжатый воздух, являющийся средством пригрузки, диффундируя, проникает в воду в верховом бассейне, а затем при падении давления в гидроагрегате выделяется из воды, вызывая кавитационные явления и, как следствие, уменьщение надежности работы гидроагрегата.

Цель изобретения - увеличение энергоемкости электростанции и повышение надежности работы гидроагрегатов.

Указанная цель достигается тем, что средство пригрузки выполнено в виде гравитационного блока, имеющего в нижней части ограждающую диафрагму, а в дне верхового бассейна выполнена прорезь глубиной не меньще высоты ограждающей диафрагмы, заполненная жидкостью, плотность которой превышает плотность воды, причем очертание внешней стенки прорези совпадает с очертанием верхового бассейна, диафрагма образует зазоры с наружной и внутренней стенками прорези, при этом внешняя поверхность диафрагмы совпадает с боковой поверхностью блока, а объем прорези превышает объем зазора между блоком и стенкой верхового бассейна.

В качестве жидкости, заполняющей прорезь, принята тиксотропная суспензия с утяжелителем.

На нижней поверхности гравитационного блока или на дне верхового бассейна выполнены каналы, равномерно распределенные по площади контакта, соединенные между собой и с входом трубопровода.

Кроме того, гравитационный блок снабжен сообщающимися балансировочными

емкостями, регулировочными заслонками и средствами перекачки воды из одной емкости в другие.

На фиг. 1 показана схема компоновки ГАЭС, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по верховому бассейну и гравитационному блоку при нижнем положении блока; на фиг. 3 - то же, при верхнем положении блока.

Гидроаккумулирующая электростанция содержит верховой бассейн 1 с вертикальными стенками 2 и низовой бассейн 3, расположенные между ними трубопроводы 4 и обратимый гидроагрегат 5, гравитационный блок б, ограждающую диафрагму 7, прорезь 8 в дне 9 верхового бассейна 1, заполненную жидкостью 10, плотность которой превышает плотность воды 11, например, в 2-2,2 раза, причем очертание внешней стенки 12 прорези 8 совпадает с очертанием стенки 2 бассейна 1, диафрагма 7 образует зазор 13 с внешней стенкой 12 и зазор 14 с внутренней стенкой 15 прорези 8, внешняя поверхность 16 диафрагмы 7 совпадает с боковой поверхностью 17 блока 6, каналы 18 равномерно распределены по контакту 19 бассейна 1 и блока 6, соединены между собой и с входом 20 трубопровода 4.

Блок 6 снабжен балансировочными емкостями 21, заслонками 22 и средствами 23 перекачки.

Электростанция работает следующим образом.

В период снижения нагрузки в энергосистеме гидроагрегат 5, работая в насосном режиме, подает воду 11 из бассейна 3 по трубопроводам 4 в бассейн 1. Нагнетаемая гидроагрегатом 5 вода 11 попадает через вход 20 трубопровода 4 в каналы 18 и под давлением, распределенным по контакту 19 перемещает блок 6 в крайнее верхнее положение.

В связи с увеличением столба воды 11 в бассейне 1 жидкость 10 переместится по азору 13 вверх, а по зазору 14 соответственно вниз так, что нижняя кромка диафрагмы 7 останется погруженной в жидкость 10.

Применение предложенной конструкции пригрузки в составе ГАЭС повысит надежность работы гидроагрегатов в связи с тем, что вода в верховом бассейне не будет насыщена воздухом, и увеличит энергоемкость электростанции за счет повышения давления в верховом бассейне.

21

Фиг. 2

1. ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, содержащая верховой бассейн с вертикальными стенками и низовой бассейн, расположенные между ними трубопроводы с обратимыми гидроагрегатами и средство пригрузки воды в верховом бассейне, отличающаяся тем, что, с целью увеличения энергоемкости электростанции и повышения надежности работы гидроагрегатов, средство пригрузки выполнено в виде гравитационного блока, имеющего в нижней части ограждающую диафрагму, а в дне верхового бассейна выполнена прорезь глубиной не меньше высоты ограждающей диафрагмы, заполненная жидкостью, плотность которой превышает плотность воды, причем очертание внешней стенки прорези совпадает с очертание.м верхового бассейна, диафрагма образует зазоры с наружной и внутренней стенками прорези, при этом внешняя поверхность диафрагмы совпадает с боковой поверхностью блока, а объем прорези превышает объем зазора между блоком и стенкой верхового бассейна. 2.Электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве жидкости, заполняющей прорезь, принята тиксотропная суспензия с утяжелителем. 3.Электростанция по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что на нижней поверхности гравитационного блока или на дне верхового бассейна выполнены каналы, равномерно с « распределенные по площади контакта, соединенные между собой и с входом трубо(Л провода. 4.Электростанция по пп. 1-3, отличающаяся тем, что гравитационный блок снабжен сообщающимися балансировочными емкостями, регулировочными заслонками и средствами перекачки воды из одной емкости в другие. CD о со -vl

21

1| -уУ|у

VwwWe

22

/ff

Л(,