Гидроаккумулирующая электростанция

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЬБЛИК цц Е 02 В 9/00.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРстВенный кОмитет сссР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3695326/29-15 (22) 09.12.83 (46) 23.01.86. Бюл. Ф 3 (72) В.П.Водяницкий и И.В.Щербатенко (53) 62 1.311(088.8) (56) Губин Ф.Ф. Гидроэлектрические станции. М.: Энергия, 1972, с. 10-53.

11атент США М 3939356, кл. 290-52, 1976 ° (54) (57) ГИЦРОАККУМУЛИруИМцАЯ ЭЛЕКт

РОСТАНЦИЯ, содержащая верхний и герметичный нижний резервуары, гидроагрегатный блок и трубопроводы, а также газотурбинную установку с компрессором и воздуховоды, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем сниже„„SU, 1 206376 A ния потребляемой энергии, нижний резервуар снабжен сборником жидкого углеводорода и теплообменником, а газотурбинная установка снабжена воздухоаккумулятором, при этом нижний резервуар частично заполнен летучим жидким углеводородом и выполнен в виде сосуда с вертикальной сужающейся горловиной в его верхней части, на которой установлен сборник жидкого углеводорода, а теплообменник выполнен двухсекционным, причем одна из секций встроена в сборник жидкого углеводорода, а другая— в верхнюю часть нижнего резервуара, Ф при этом газотурбинная установка щ

1 соединена воздуховодами с воздухоаккумулятором через теплообменник.

1

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.

Гидроаккумулирующая электростан.ция содержит верхний 1 и герметичный нижний 2 резервуары и гидроагрегатный блок 3. Верхний резервуар 1 связан трубопроводом 4 с гидроагре- . гатным блоком 3, который, 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 вертикальной сужающейся горловиной 9 в его верхней части. Газотурбинная установка 10 с компрессором воздуховодом 11 с вентилем 12 соединена с пер вой секцией 13 теплообменника 14,,встроенной в конструкцию сборника 15 жидкого пентана. Первая секция 13 соединена с второй секцией 16 теп.лообменника 14, которая с разных сторон воздуховодом 17 с вентилем 18 и возДуховодами 19 и 20 с венти= лем 21 соединена с воздухоаккумулятором 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 воздухоаккумуляторе 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 сжатый воздух по воздуховодам 11, 17 и 20 через первую секцию 13 теплообменника 14 в воздухоаккумулятор 22. При сжатии воздух нагревается и, проходя через секцию 13, испаряет пентан в сборни206376

2 ке 15. Пары пентана вытесняют воду из горловины 9 и всего нижнего резервуара 2 по трубопроводам 7 и 4 через затвор S в верхний резерву-. ар 1. После достижения заданного давления в воздухоаккумуляторе 22 и заполнения верхнего резервуара 1 водой прекращают подачу электроэнергии на газотурбинную установ10 ку 10, закрывают 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 сгорания газотурбинной установки 10, Воздух из воздухоаккумулятора 22 по воздуховодам 20, 19 и 11 через секции 16 и 13 теплообменни25 ка 14 поступает в.газотурбинную установку 10. Турбина начинает вращать мотор-генератор, и вырабатываемая энергия поступает в сеть. При расширении воздух охлаждается и, щ проходя через секции 16 и 13 теплообменника 14, снижает температуру жидкого пентана и его паров в нижнем резервуаре 2, горловине 9 и сборнике t5, в результате чего давление 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

40 газотурбинной установки 10, Воду из верхнего резервуара 1 сливают в герметичный нижний резервур 2, что приводит к вращению роторов гидро4S турбины 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

55 слива всего пентана в сборник 15, т.е. к моменту подъема уровня воды до верхнего края горловины 9, закрывают затвор 6 и останавливают роэ 12063 76 4 тор гидроагрегатного блока 3. После и 21 и прекращают подачу топлива на падения давления воздуха в воздухо- газотурбинную установку 10. ГАЭС нааккумуляторе 22 закрывают вентили 12 ходится в исходном положении, Составитель В.Боровых

Техред М.Надь Корректор Е.Рошко

Редактбр О.Головач

Заказ 8662/30 Тираж Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4