专利名称：一种利用矿井产生的水压力进行压缩空气蓄能的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用压縮空气进行蓄能的方法，特别是涉及一种利用矿井产生的 水压力进行压縮空气蓄能的方法。
背景技术：
在风力发电、海浪、潮汐发电及在火力发电厂深夜电力供应富余时，需要将能量 进行贮存，利用压缩空气进行蓄能是一种常用的方法。中国专利局于2005.12.14公告 的申请号200410022747.3发明名称《利用废弃矿井的压缩空气蓄能发电站》的发明， 公开了一种利用压缩空气贮存能量的方法，该方法虽然也达到了贮存能量的目的，但 该方法存在压力不稳定的缺点，释放的能量品质差。随着对能量需求的越来越大，迫 切需要一种能保持释放的压力稳定的压縮空气蓄能方法。
发明内容
本发明的目的是解决现有压缩空气蓄能技术中存在的缺点，提供一种利用矿井产 生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，利用本发明所提供的方法进行压縮空气蓄能， 释放能量时能保持压縮空气的压力稳定。
为此，本发明提供了一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，包括 空气压縮机,矿井，首先对矿井进行防水处理使矿井里面充满水，矿井里面充满水后对 矿井底部产生水压，将由具有防水隔气性能材料制成的气袋放置于矿井的底部的水里， 为了防止由于水的浮力将气袋浮起，所述气袋固定在底部，所述气袋上配置输气管， 空气压縮机产生的压縮空气通过输入气管进入气袋里，达到蓄能的目的；当需要能源 时，由于矿井底部存在着水压，水压将气袋里的压縮空气挤压出来，气袋里的压縮空 气通过输气管输出释放能量。
在本发明提供的另一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法中，为了 保证矿井里面的水位，在矿井的井壁上安装防水袋进行防水，安装方式可以采取将防 水袋制成以矿井内壁的形状为基础制成一个袋子，矿井里面的水存贮在水袋子里。同 时为了保证气袋不被压缩空气膨胀时损坏，所述气袋的形状与矿井底部相同，这样压 縮空气所产生的压力就被传递到水里了，而气袋只是起到隔离压缩空气的作用，气袋 本身不需要承受高压。为了保证气袋的安全性，可以将所述气袋放置在钢丝网笼罩里， 所述钢丝网笼罩的外形与矿井底部相同，所述气袋与钢丝网笼罩通过弹性绳相连，钢 丝网笼罩固定在矿井里。
在本发明提供的另一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法中，为了 保证蓄能的效果，所述气袋具有保温层。
在本发明提供的另一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法中，所述气袋是橡胶材料。为了加强气袋的强度，所述气袋的外层是由具有防弹防割功能的纺 织材料组成；并且可以在所述气袋上按经纬状分布安装髙强度缆绳；也可以使所述气 袋的外层表面是金属薄膜。
在本发明提供的另一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法中，为了 保证气袋的安全，所述气袋上安装有安全阀门。当空气的压力超过气袋的承受压力时， 安全阀门自动报警并同时泄压，当压力达到安全要求时又自动关闭。因为气袋与输气 管是相通的，也可将安全阀门安装在输气管上。
在本发明提供的另一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法中，所述 气袋有一个或一个以上，每个气袋子可以是独立的、也可分割成多个独立的气袋；也 可以彼此连通；多个气袋彼此可以是各自平放、也可以相互重叠放置。采用此种方式 可以避免由于其中的一个气袋的损坏导致整体系统的损坏，减少损坏造成的损失。
本发明提供的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法与现有方法相比 具有以下优点
1. 本发明所提供的方法所产生的压缩空气的压力始终处于稳定状态，提高了压 缩空气的品质，有利于提高能量的利用率；
2. 本发明充分利用了矿井特别是废弃矿井；
3. 本发明当释放压縮空气时，水压将气袋挤压使体积变小，使气袋中的残留气 体减少，降低了无效体积，使气袋的体积得到充分的利用。
下面通过附图，描述本发明的实施例，可以更清楚地理解本发明的确构思。
附图是采用本发明一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法进行的 一个实施例示意图。
具体实施例方式
参照附图，附图是采用本发明一种利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方 法进行的一个实施例示意图在矿井3的底部的内壁4里安装了防水袋5，在防水袋5 进而充满了井水6，气袋1通过固定件8安装在钢丝网笼罩7上，气袋1与输气管2相 通，在输气管2上安装安全阀门9。当能量富余时(如深夜火力发电厂的电能富余、风 能等)，将富余能量转化为压缩机的动能将空气压縮，压縮空气通过输气管2进入到气 袋l中贮存起来，由于气袋1位于矿井3的底部的井水6中，井水6产生的水压对气 袋1产生压力，当气袋1中的压力大于等于水压后气袋1才能张开，体积变大，将输 入的压縮空气贮存起来，达到将蓄能的目的，如果压力超过气袋的承受压力时安全阀 门9报警并同时将打开；当需要能量时气袋1中的压縮空气在井水6的水压作用下从 输气管2中输出，达到释放能量的目的，由于水压是稳定的，所以释放的空气的压力 也相对稳定，从而使输出的能量也保持相对稳定，释放出高品质的能量。
上面所述实施例是对本发明进行说明，并非对本发明进行限定。本发明要求保护 的构思和范围，都记载在本发明的权利要求书中。
权利要求
1.一种利用矿井产生的水压力进行压缩空气蓄能的方法，包括空气压缩机，矿井，其特征是对矿井进行防水处理使矿井里面充满水，将由具有防水隔气性能材料制成的气袋放置于矿井的底部的水里，所述气袋上配置输气管，空气压缩机产生的压缩空气通过输气管进入气袋里，达到蓄能的目的；当需要能源时，气袋里的压缩空气通过输气管输出释放能量。
2. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，其特征 是在矿井的内壁上安装防水袋进行防水。
3. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，其特征 是所述气袋的形状与矿井底部相同。
4. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，其特征 是所述气袋放置在钢丝网笼罩里，所述钢丝网笼罩的外形与矿井底部相同。
5. 根据权利要求1或4所述的利用矿井产生的水压力进行压缩空气蓄能的方法，其 特征是所述气袋与钢丝网笼罩通过弹性绳相连。
6. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，其特征 是所述气袋具有保温层。
7. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压缩空气蓄能的方法，其特征 是所述气袋的外层是由具有防弹防割功能的纺织材料组成，在所述气袋上按经讳 状分布安装高强度缆绳。
8. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压缩空气蓄能的方法，其特征 是:所述气袋上安装安全阀门。
9. 根据权利要求1或3所述的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，其 特征是所述气袋是橡胶材料。
10. 根据权利要求1所述的利用矿井产生的水压力进行压縮空气蓄能的方法，其特征 是所述气袋有一个或一个以上，每个气袋子可以是独立的、也可分割成多个独立 的气袋；也可以彼此连通；多个气袋彼此可以是各自平放、也可以相互重叠放置。
全文摘要
本发明提供了一种利用矿井产生的水压力进行压缩空气蓄能的方法，首先对矿井进行防水处理使矿井里面充满水，矿井里面充满水后对矿井底部产生水压，将由具有防水隔气性能材料制成的气袋放置于矿井的底部的水里，所述气袋上配置输气管，空气压缩机产生的压缩空气通过输入气管进入气袋里达到蓄能的目的；当需要能源时，由于矿井底部存在着水压，水压将气袋里的压缩空气挤压出来，气袋里的压缩空气通过输气管输出释放能量。利用本发明所提供的方法进行压缩空气蓄能，能保持压缩空气的压力稳定提供高品质的能量，提高了能量的利用效率，投资少见效快。
文档编号F03D9/02GK101514691SQ20081003380
公开日2009年8月26日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者王武生 申请人:上海奇谋能源技术开发有限公司