Энергоаккумулирующая установка

Энергоаккумулирующая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1I 11 635I67

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2491491/29-15 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М. Кл.-

F 02В 9/00

Государствеииый комитет

СССР ло делам ивобретеиий и открытий (53) УДК 627 814 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявители

В. С. Шарыгин, Ю. С. Васильев и В. А. Кукушкин

Северо-Западное отделение ордена Октябрьской Революции

Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетическйх систем . и электрических сетей «Энергосетьпроект» и Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина, (54) ЭНЕРГОАККУМУЛИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к сооружениям для гидросиловых у.становок, и может быть использовано в энергосистемах для покрытия пиковых .нагрузок и выравнивания суточных графиков электронагрузки энергосистем, а также для выполнения резервных функций.

Широко известны гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), как наземного типа (все сооружения располагаются на поверхности земли), так и подземного типа, когда здание ГАЭС и нижний бассейн возводятся под землей (1).

Известна также комбинированная подземная энергоустановка, которая может быть изготовлена в двух вариантах. По первому из них установка включает в себя расположенную под землей гидроэлектростанцию с обратимыми гидротурбинами, либо турбинами и насосами, и наземную

ВГТЭС. В качестве последней может быть использована электростанция, работающая на сжатом воздухе (2j.

По второму варианту исполнеении комбинированная энергоаккумулирующая установка включает, наземное водохранилище, соединенное напорным трубопроводом с подземной ГЭС, имеющей генератор,и туроину, а также подземное водохранилище, соединенное с наземной электростанцией.

Недостаток сушествующих установок состоит в том, что на подземной ГЭС установлены обратимые гид ротурбины, либо обычные турбины с насосами при них (в обоих случаях при турбинах установлены обратимые электромоторы-генераторы).

Обратимые гидротурбины имеют большие габариты, чем обычные, что особенно неблагоприят но в условиях подаем ной ГЭС, так как существенно унеличивает стоимость ее строительной части. Сами обратимые турбины также примерно на 20—

25% дороже обычных необратимых турбин.

Кроме того, они имеют и более низкий (на

3 — 5%) КПД. Еще больших затрат требует выполнение подземной ГЭС (ГАЭС) по трехмашинной схеме, когда на,ней уста20 навливаются кан дро урбины TBK и наоосы и к ним обратимые мотор-генераторы.

Цель изобретения — упрощение конструкции установки

Это достигается тем, что,в предлагаемой установке генератор выполнен необрати25 мым, напорный трубопровод соединен с турбиной, а подземное и наземное водохранилища соединены отдельным водоводом.

635167

На чертеже изображена п|редлагаемая энергоаккумулирующая установка, общий вид.

Энергоаккумулирующая установка содержит наземное водохранилище 1, соединенное напорным трубопроводом 2 с подземной гидростанцией 3, кото рая лосредством отводящего трубопровода 4 соединяется с подземным хранилищем 5 воды, с помощью воздуховода 6, связанным с наземйой электростанцией 7, использующей энергию сжатого воздуха. Отводящий трубопровод 4 через соединительный трубопровод 8 связан с трубопроводом 2. Кроме того, установка снабжена затворами 9 — 12.

Энергоаккумулирующая установка работает следующим об разом.

Перед началом ее работы в режиме генери рования электроэнергии подземное хранилище заполнено сжатым воздухом.

Первомай вступает в работу наземная электростанция 7. Сжатый воздух по воздуховоду 6 через открытый затзор 12 подается в газовые или воздушные турбины этой электростанции. По мере сработки запасенного в подземном хранилище воздуха и падения давления начинает работать гидростанция 3. Вода из наземного водохранилища 1 через открытые затворы 9 и 10 поступает на гидротурбины ГЭС и далее по отводящему трубопроводу 4 поступает в подземное водохранилище 5, заполняя объем, освобождающийся от сжатого воздуха.

После окончания цикла генерирования электроэнергии на подземной и назем ной электростанциях (соответственно 3 и 7) подзеиное хранилище 5 полностью заполняется водой.

В периоды провалов нагрузочки в энергосистеме (ночью) компрессоры электростанции 7 приводятся в действие обратимыми электромоторами генератора и закачивают под давлением воздух в подземное хранилище. Вода из него IIQ отводящему трубопроводу 4 и далее по напорному трубопроводу 2 при открытых затворах 11 и 9 поступает, минуя подземную гидростанцию 3, в наземное водохранилище 1. После этого начинается очередной рабочий цикл..

Таким образом, ком|прессоры наземной электростанции 7, помимо закачки сжатого воздуха в подземное хранилище 5, выполняют роль насосов, поскольку давлением воздуха вода подземного хранилища отжимается на поверхность в водох ра нилище 1.

В результате этого на, гидростанции 3 устанавлива ются взамен двух машин — турбин и насосов (или обратимых гидротурбин) — только обычные необратимые гид10 ротурбины. При этом вода с помощью напорного трубопровода 2 подводится к ним лишь в одном направлении со стороны наземного водохранилища 1. На подземной гидроэлектростанции в этом случае нет необходимости уста|навливать и обратимые мотор-генераторы.

В отличие от известной в предлагаемой энергоустановке из подземного хранилища отжимается не воздух водой, а в обратной последователыности — вода воздухом. Это позволяет упростить оборудование подземной гид ростанци и, снизить ее стоимость на

15 — 20%, а также перейти к строительству в

СССР высокоэкономических подземных

ГАЭС с напорами свыше 500 — 600 м, не создавая сложных обратимых гидротурбин на такие íапо ры.

Формула изобретения

Энергоаккумулирующая установка, включающая наземное водохранилище, соединенное напорным трубопроводом с подзе мной гидроэлектростанцией, имеющей генератор и турбину, подземное водохра нилиЗ5 ще, соединенное с наземной электростанцией, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, генератор выполнен необратимым, напорный трубопровод соединен с турбиной, а подземное и назем40 ное водохранилища соединены отдельным водоводом.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Губин Ф. Ф. Гид роаккумулирующие

45 гидроэлектростанции, проблемы их .проектирования m строительства в СССР. Сборник трудов по гидротех н ике и гидростроительству. «Наука», 1970.

2. Патент США № 3939356, кл, F 03В

50 13/105, 1974.

635167

Составитель А. Гурьев

Редактор Н, Хубларова Техред А. Камышникова Корректоры: О. Данишева и Е. Хмелева

Заказ 2375/1 Изд. № 740 Тираж 666 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2