Способ получения пиковой электроэнергии

 

ÄÄSUÄÄ 1234519 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 02 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Pr, 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3668637/29-15 (22) 02.12.83 (46) 30.05.86. Бюл. У 20 (72) В.П.Водяницкий (53) 621.311.21(088.8) (56) Аргунов П.П. Гидроэлектрические станции. Киев: Стройиздат, 1960, с. 415-419.

Авторское свидетельство СССР

У 746028, кл. Е 02 В 9/00, 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИКОВОЙ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, включающий аккумулирование сжатого газа и воды в герметичном верхнем резервуаре гидроаккумулирующей электростанции и последующее преобразование иэ потенциальной энергии в электрическую в гидроагрегатном блоке электростанции, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности путем снижения затрат энергии на сжатие газа, определяют температуру и давление газа в герметичном верхнем резервуаре в процессе аккумулирования сжатого газа и воды, а после достижения условий кипения воды в верхней части герметичного верхнего резервуара в нее впрыскивают воду.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что температуру и давление газа в герметичном верхнем резервуаре определяют путем измерения уровня водЫ в нем.

1234519

25

50

Изобретение относится к гидроаккумулирующим электростанциям, а именно к способам получения пиковой электроэнергии путем аккумулирования сжатого газа и воды.

Цель изобретения — повышение 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) герметичный 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, соединенный кабелем 19 с командным устройством 16, Предлагаемый 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 о крывают затвор 6. Воду из нижнего резервуара

3 по трубопроводам 4 и S 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 кабелям 14 и 15 на командное устройство 16. После достижения условий кипения воды подают сигнал по кабелю 17 на включение малорасходного насоса 10, с помощью которогб по трубопроводам 11 .и 9 через распылитель 8 впрыскивают воду в верхнюю часть резервуара 1. Испарение воды понижает температуру воздуха и приводит к снижению темпа нарастания давления в резервуаре 1 при его заполнении. После опорожнения нижнего резервуара 3 процесс зарядки ГАЭС заканчивается, для чего прекращают подачу электроэнергии на агрегатный блок 2 и закрывают затвор 6.

Для разрядки ГАЭС после нахождения ее в резерве открывают затвор 6 и подают воду в гидроагрегатный блок 2, который вырабатывает электроэнергию, поступающую в сеть. Сжатый воздух в резервуаре 1, расширяясь, совершает работу. После заполнения 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: 17 — объем, P — - давление, 7- температура.

Каждой точке h/ в координатах РЧ

f соответствует точка /Ч в координатах 1 е Положим /= -- Г = — - Г =

V. p P Т где V, P, Tq 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

40 температуру, После достижения условий кипения воды, т.е. после пере— сечения адиабаты 20 — 21 с кривой 2425, отражающей зависимость температуры кипения воды от давления, в точке

45 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 иэохорой 21-22, соответствующей заполнению резервуара 1 водой до эаданного уровня V = V „ц ., Во время нахождения предлагаемой ГАЭС в резерве происходит дальнейшее снижение температуры воздуха в резервуаре до температуры окружающей среды по иэохоре 27-22.,Расширение воздуха при раз1234519 4 тах Р-Т, происходят по кривым, обо(1 значенными позициями 21 -27

Температуру н давление сжатого газа можно также определять по уровню воды в верхнем резервуаре 1 с помощью датчика 18 уровня. рядке ГАЭС происходит по адиабате

22-23, а возврат к исходному положению по изохоре 23-20.

Процессы сжатия и расширения воздуха в верхнем резервуаре 1, построенные на графике фиг. 2 в координа20

33,24

Ммцн фиг,2

Составитель В. Боровых

Техред И.Попович

Корректор Е. Сирохман

Редактор М. Петрова

Заказ 3620

Тираж 641

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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