Гидроаккумулирующая электростанция Советский патент 1986 года по МПК E02B9/00 

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к сооружению электростанций для выравнивания графиков нагрузки энергосистем.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения потребляемой энергии.

На чертеже представлена схема гидроаккумулирующей электростанции.

ГидроакХумулирующая электростан- .ция содержит верхний 1 и герметичны нижний 2 резервуары и гидроагрегатный блок 3. Верхний резервуар 1 связан трубопроводом 4 с гидроагре- гатным блоком 3, которьй, в свою очередь, трубопроводом 5 с затвором 6 соединен с нижним резервуаром 2, Параллельно гидроагрегатному блоку 3 проложен трубопровод 7 с затвором 8. Нижний резервуар 2 выполнен в виде сосуда с вертикапь- ной сужающейся горловиной 9 в его верхней части. Газотурбинная установка 10 с компрессором воздуховодом 11 с вентилем 12 соединена с пе вой секцией 13 теплообменника 14, встроенной в койструкцию сборника 15 жидкого пентана. Первая секция 13 соединена с второй секцией 16 теп- .лообменника 14, которая с разных сторон воздуховодом 17с вентилем 18 и воздуховодами 19 и 20 с венти-т лем 21 соединена с воздукоаккумуля- тором 22.

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) работает следующим образом,

В исходном положении нижний резервуар 2 с горловиной 9, трубопроводы 4, 5 и 7 заполнены водой, затвор 6 закрыт, затвор 8 открыт. На поверхности воды в горловине 9 и в полости сборника 15 налит жидкий пентан. Воздух в воздухоаккумулято- ре 22 находится под низким давлением, близким к атмосферному. Вентиль 18 открыт, вентили 12 и 21 закрыты .

Для зарядки ГАЭС подают электроэнергию на газотурбинную установку 10 и открывают вентиль 12. Компрессор газотурбинной установки 10 подает сжатьй воздух по воздуховодам 11, 17 и 20 через первую секцию 13 теплообменника 14 в воздухо- аккумулятор 22. При сжатии воздух нагревается и, проходя через секцию 13, испаряет пентан в сборни06376-

ке 15. Пары пентана вытесняют воду. из горловины 9 и всего нижнего ре- зервуара 2 по трубопроводам 7 и 4 через затвор 8 в верхний резерву-,

5 ар 1. После достижения заданного давления в воздухоаккумуляторе 22 и заполнения верхнего резервуара 1 водой прекращают подачу электроэнергии на газотурбинную установ10 ку 10, закрьшают вентили 12 и 18 и затвор 8. ГАЭС находится в состоянии резерва. За время нахождения в резерве пар пентана охлаждается, происходит его конденсация, и дав15 ление в нижнем резервуаре 2 падает. Пентан в жидком виде покрывает стенки и днище нижнего резервуара 2.

Для разрядки ГАЭС открывают вен20 тили 12 и 21 и подают топливо в камеру С1 орания газотурбинной установки 10. Воздух из воздухоаккумулято- ра 22 по воздуховодам 20, 19 и 11 через секции 16 и 13 теплообменни- 25 ка 14 поступает в . газотурби 1ную

установку 10. Турбина начинает вращать мотор-генератор, и вырабатываемая энергия поступает в сеть. При расширении воздух охлаждается и,

30 проходя через секции 16 и 13 теплообменника 14, снижает температуру жидкого пентана и его паров в нижнем резервуаре 2, горловине 9 и сборнике 15, в результате чего давл1ение

эг в нижнем резервуаре 2 еще более снижается. Включение в работу гидроагрегатного блока 3 производят открытием затвора 6 в зависимости от потребности в энергии как последовательно, так и параллельно с работой газотурбинной установки 10. Воду из верхнего резервуара 1 сливают в герметичньм нижний резервур 2, что приводит к вращению роторов гидротурбины и генератора гидроагрегатного блока 3. Электроэнергия поступает в сеть. По мере заполнения водой резервуара 2 пентан собирается на поверхности воды, причем благодаря наличию высокой узкой горловины 9 слой пентана к концу заполнения не растекается тонким слоем по поверхности воды, а располагается в горловине 9 толстым слоем, что облегчает его слив в сборник 15. К моменту

слива всего пентана в сборник 15, т.е. к моменту подъема уровня воды до верхнего края горловины 9, закрывают затвор 6 и останавлив ают ро40

45

50

12063764

тор гидроагрегатиого блока 3, После и 21 и прекращают подачу топлива на падения давления воздуха в воздухо- газотурбинную установку 10, ГАЭС на- аккумуляторе 22 закрывают вентили 12 ходится в исходном положении.

Редактор О.Головач

Заказ 8662/30

ВНИШЩ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, MoQKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель В.Боровых

Техред М. Надь Корректор Е. Рошко

Тираж

Подписное