Способ получения пиковой электроэнергии Советский патент 1986 года по МПК E02B9/00 

1

Изобретение относится к гидроакку мулирующим электростанциям, а именно к способам получения пиковой электро энергии путем аккумулирования сжатого газа и воды.

Цель изобретения - повьшение эффективности путем снижения затрат энергии на сжатие газа.

На фиг. 1 изображена схема ГАЭС для реализации предлагаемого способа на фиг, 2 - графики рабочих процессов в газовом объеме герметичного верхнего резервуара.

Основными частями ГАЭС являются (фиг. 1) герметичньш верхний резервуар 1, заполненный водой и сжатым газом, гидроагрегатный блок 2 и нижний резервуар 3. Верхний резервуар 1 трубопроводом 4 соединен с гидроагрегатным блоком 2, который в свою очередь трубопроводом 5 с затвором 6 соединен с нижним резервуаром 3, а последний трубопроводом 7 - с атмос- ,ферой. Внутри герметичного верхнего резервуара 1 (в его верхней части) расположен распылитель 8, соединенный трубопроводом 9 с малорасходным насосом 10, который в свою очередь соединен трубопроводом 11 с нижней частью резервуара 1, Внутри резервуара 1 расположены датчики давления 12 и температуры 13, соединенные кабелями 14 и 15 с командным устройством 16, которое соединено кабелем 17 с малорасходным насосом 10. В резервуаре 1 вертикально расположен датчик 18 уровня, соединенньй кабелем 19 с командным устройством 16.

Предлагаемьй способ осуществляется в следующей последовательности.

В Исходном положении нижний резервуар 3, трубопроводы 4 и 5 заполнены водой, затвор 6 закрыт. Верхний резервуар 1 заполнен сжатым газом (воздухом).

Для зарядки ГАЭС подают электроэнергию на гидроагрегатный блок 2 и открывают затвор 6. Воду из нижнего резервуара 5 по трубопроводам 4 и 5 перекачивают в верхний резервуар 1 и тем самым сжимают находящийся в нем воздух. В процессе сжатия воздуха измеряют его давление и температуру датчиками 12 и 13, сигналы от которых передают по кабепям 14 и 15 на командное устройство 16. После достижения условий кипения воды подают сигнал по кабелю 17 на включение малорасход2345192

ного насоса 10, с помощью которого по трубопроводам 11 .и 9 через распылитель 8 впрыскивают воду в верхнюю часть резервуара 1. Испарение воды

5 понижает температуру воздуха и приводит к снижению темпа нарастания давления в резервуаре 1 при его заполнении . После опорожнения нижнего резервуара 3 процесс зарядки ГАЭС О заканчивается, для чего прекращают подачу электроэнергии на агрегатный блок 2 и закрывают затвор 6.

Для разрядки ГАЭС после нахождения ее в резерве открьшают затвор 6 15 и подают воду в гидроагрегатный

блок 2, который вырабатывает электроэнергию, поступающую в сеть. Сжатый воздух в резервуаре 1, расширяясь,

совершает работу. После заполнения 20 резервуара 3 затвор 6 закрывают и

останавливают вращение ротора гидроагрегатного блока 2. ГАЭС принимает исходное положение.

На фиг. 2 представлены графики термодинамических процессов, происходящих в газовом объеме резервуара 1, в координатах: I/- объем, Р- давление; Т- температура. 30 точке V в координатах PV соответствует точка в координатах

Г

РГ. Положим, V тг г,

а Го о где Yg, PQ «TO соответственно полный

объем резервуара 1, атмосферное давление и температура окружающей среды

Согласно способу сжимают воздух из исходного положения 20 по адиабате 20-21 и замеряют его давление и температуру. После достижения условий кипения воды, т.е. после пересечения адиабаты 20-21 с кривой 24- 25, отражающей зависимость температуры кипения воды от давления, в точке

26 впрыскивают воду. После впрыска воды процесс отклоняется от адиабаты 20-21 и протекает по кривой 26-27 с пониженной температурой и давлением. Цикл сжатия заканчивается в точ-:

ке 27 пересечения кривой 24-25 с изо- хорой 21-22, соответствующей заполнению резервуара 1 водой до заданного уровня V , .. Во время нахождения предлагаемой ГАЭС в резерве

происходит дальнейшее снижение температуры воздуха в резервуаре до температуры окружающей среды по изохо- ре 27-22. .Расширение воздуха при разрядке ГАЭС происходит по адиабате 22-23, а возврат к исходному положению по изохоре 23-20.

Процессы сжатия и расширения воздуха в верхнем резервуаре 1, постро- енные на графике фиг. 2 в координатах Р-Т, происходят по кривым, обозначенными позициями 2l -27 .

Температуру и давление сжатого газа можно также определять по уровню воды в верхнем резервуаре 1 с помощью датчика 18 уровня.

f 2 1,5 1 0,5 О 0,2 0,6 0,8 V

мин фиг.2

23М

Редактор М.Петрова

Составитель В.Боровых Техред И.Попович

Заказ 3620

Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Е. Сирохм ан