Подземная гидроаккумулирующая электростанция Советский патент 1983 года по МПК E02B9/00 

Изобретение .относится к гидроэнергетике и гидроэнергетическим установкам и может быть применено при проектировании и строительстве гидроаккумулирующих электростанций.

По основному авт.св. № 746028 известна подземная гидроаккумулирующая электростанция (.ГАЭС), содержай;ая резервуар верхнего бьефа, выполненный в виде подземной полости, сообщеннсй с источником сжатого газа, здание ГАЭС и подземный резервуар нижнего бьефа. При работе ГАЭС в часы пик гидромашины работают в качестве турбин, а электромашины - в качестве генераторов, вырабатывая электроэнергию. Находящийся в резервуаре верхнего бьефа сжатый газ повьоиает напор на станции. В часы провала нагрузок гидромашины ГАЭС работают в качестве насоса, перекачивая воду из резервуара нижнего бьефа в резервуар верхнего бьефа и сжимают находящийся в нем газ. Теплоизоляция стенок резервуара позволяет повысить температуру сжатого газа, и как следствие, его давление.

Недостатком известной подземн.ой ;гидроаккумулирующей электростанции :является то, что вода будет насыщаться газом. Этому будет способствовать также повышенные давление и температура. При прохождении водычерез турбину, в результате резкого падения давления, наблюдается бурное выделение газа из воды, что отрицательно сказывается на работе турбины, снижает ее мощность и, в .отдель-ных случаях, может явиться причиной рабо10ты турбины в режиме кавитаций.

Цель . изобретения . - -повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем,

15 что резервуар верхнего бьефа снабжен, разделяющим устройством в виде плавучести, размещеннрй на поверхности воды..

При этом плавучесть выполняют в

20 виде гранул, либб из вспененного полимерного материала, например, пенопласта, либо в виде плавучего щита, в виде слоя несмешивающейся с водой жидкости.

25

Кроме того, с целью компенсации потерь сжатогогаза и повышения эффективности работы станции, резервуар верхнего бьефа оборудован аэра1ЦИОННОЙ трубой, снабженной, обратным

30 клапаном. На чертеже изображена предлагаем подземная ГАЭС. Предлагаемая подземная ГАЭС содержит машинный зал 1, в котором ус тановлены гидромашины 2 и электромашины 3. Гидромашины 2 соединены трубопроводом 4 с резервуаром 5 вер него бьефа и трубопроводом 6 с резе вуаром 7 нижнего бьефа. Полость резервуара 5 заполнена сжатьом газом/ подаваемым компрессором 8, по трубам 9 и 10. Стенки резервуара 5 покрыты газонепроницаемой облицовкой и теплоизоляционным материалом. В резервуаре 5 верхнего бьефа установлено разделяющее устройство 11, выполненное в виде размещенной на поверхности воды плавучести. Разделяющее устройство 11 может быть выполнено в виде гранул из материала с меньшим удельным весом, чем удель ный вес воды. Например, из гранул вспененного полимерного материала (пенопласта) или несмешивающейся во дой жидкости, в виде плавучбсти. щит Резервуар 5 верхнего бьефа оборудован аэрационной трубой 9 с обратным клапаном 12, который открывается при образовании в резервуаре 5 ваку ма, что позволит компенсировать потери газа. При работе ГАЭС в часы пик гидро . машины 2 работают в качестве турбин а электромашины 3 - в качестве гене раторов, вырабатывая электроэнергию При этом, вода из резервуара 5 по трубопроводу 4 поступает на гидромашины 2, отдает им энергию и отводится по трубопроводу ,.6 в резервуар 7 нижнего бьефа. Находящийся в резервуаре 5 сжатый газ повышает напор на станции, что обеспечивает возможность уменьшить разницу отмет расположения резервуаров 5 и 7. Это уменьшает затраты на строительство. Наличие разделяющего устройству ликвидирует возможность насыщения воды газом и, как следствие, снижения мощности ГАЭС и работы тур бин в режимах кавитации, т.е. повышает надежность работы ГАЭС. Выбор типа плавучего разделяющего устройс ва зависит от размеров резервуаров верхнего и нижнего бьефов, перепадо давлений и мощности ГАЭС. Разделяющее устройство, выполнен ное, из гранул материала с удельным весом меньшим чем удельный вес воды применимо для всех типов ГАЭС и не з ависит от габаритов резервуара верхнего бьефа. Разделяющее устройство с плавучим щитом применимо для ГАЭС, у которых резервуар верхне о бьефа имеет неизменное поперечное сечение по высоте. Разделяющее устройство в виде слоя несмешивающей- : ся с водой жидкости применимо для низконапорных ГАЭС. Наличие аэрационной трубы 9 и компрессора 8 позволят ет компенсировать возможные потери сжатого газа и увеличить глубину сработки. Изобретение возможно и целесообразно применять.в гидроэнергетическом строительстве. Его использование позволит повысить надежность работы под;земной гидроаккумулирукицей электро- . .станции. Формула изобретения 1. Подземная гидроаккумулирующая электростанция по авт.св. 746028, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности работы, резервуар верхнего бьефа снабжен разделяющим устройством в виде плавучести, размещенной на поверхности воды. : 2. Электростанция по п.1, о т л ичающаяся тем, что плавучесть выполнена в виде гранул. 3.Электростанция по пп.1 и 2, от личающаяся тем, что гранулы выполнены из вспененного полимерного материала, например пенопласта. 4.Электростанция по п.1, о т л ичающаяся тем, что плавучесть выполнена в виде плавучего щита 5.Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что плавучесть выполнена в виде слоя несмешивающейся с водой жидкости. 6.Электростанция по п.1, о т л ичающаяся тем, что, с целью компенсации потерь сжатого газа и повышения эффективности работы станции, резервуар верхнего бьефа оборудован аэрационной трубой, снабженной обратным клапаном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 746028, кл. Е 6-2 Ь 9/00, 1975.

8