利用压缩空气使水循环运行的发电系统的制作方法

本发明属于压缩空气储能发电技术领域，特别涉及一种利用压缩空气使水循环运行的发电系统。

背景技术：

当今，世界上利用压缩空气储能发电均采用气轮机，它体积庞大，结构复杂，对压缩空气的纯净度、干燥度及其压力等储能条件有非常严格的要求，且往往需依赖于大机组并入大电网，其主要用途仅为电荷削峰填谷，消纳弃电，对于用小型化技术发电至今是件难题，且尚未突破。

技术实现要素：

本发明的目的，在于结合综上所述的问题，提供一种利用压缩空气使水循环运行的发电系统。它技术成熟，不需采用精密复杂的设备，仅利用现有的水力发电装置，将发电后的尾水压回原点使水循环运行从而达到连续发电的目的，特别适宜于点式、块式供自发自用，随发随用，且对压缩空气的纯净度、干燥度没有任何要求。它结构简单，易制作，成本低廉，使用方便，有利于生态环境的保护，适宜推广。

“水力循环发电系统”专利申请(cn108730111a2018年11月02日公布)，是一种利用磁力、液体浮力或磁力与浮力相结合作为外力使水循环运行的发电系统。

“一种利用压缩空气作动力的分布型发电系统”专利申请(cn108953038a2018年12月07日公布)，是一种利用压缩空气驱动压力板使水循环运行的发电系统。

以上所述的两种使水循环运行的发电系统，均采用在高位水池底部分别设置回流管、导流管，导流管下面设置有尾水池、储水室，尾水池与导流管之间设置有水力发电装置这一结构原理为基础，再分别采用不动的驱动动力和方式使水循环运行从而达到发电的目的。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统，依然采用了以上所述的结构原理为基础，但使水循环运行所涉及的驱动动力和方式与上述专利申请所述的驱动动力和方式截然不同，这是本发明的关键。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统，在所述系统的高位水池底部分别设置有回流管、导流管，导流管下面设置有尾水池，尾水池与导流管之间设置有水力发电装置。

本发明所述系统的尾水池分别与回流管底部、储水室相邻连接，相邻连接处分别设置有回流管电子控制阀或回流管单向阀和尾水池电子控制阀或尾水池单向阀。

本发明所述系统的输气管一端与储水室连接，储水室至少设置有两个废气电子控制阀，输气管另一端与压缩空气容器连接，压缩空气容器至少设置有两个，且其上设置有压缩空气容器控制阀，输气管与储水室相邻处设置有电子连接阀。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统，是水力循环运行持续发电的系统，设置的储水室一次进水一次排水为一个运行周期。

当电子连接阀开启时，使压缩空气进入储水室内，强大的空气压力将尾水池电子控制阀或尾水池单向阀关闭，致使储水室的积水通过回流管排入高位水池内。

当排水达到预设的排水量时，废气电子控制阀被打开，将废气排出、当电子连接阀关闭时，在储水室内废气已被排出的情况下，储水室内为空置状态，在重力作用下，尾水池电子控制阀或尾水池单向阀被打开，尾水池的积水流入储水室内直至储满，废气电子控制阀关闭，即完成一个运行周期，这时再次打开电子连接阀，开始周而复始的运行。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统技术成熟，特别适宜于点式、块式供电和自发自用，随发随用，不受电网限电、停电之扰，同时不承担高额的电网管理费用，且对压缩空气的纯净度、干燥度没有任何要求。它结构简单，易制作，成本低廉，使用方便，有利于生态环境的保护，适宜推广。

附图说明

图1，系本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统的结构(示意)图。

具体实施方式

以下结合上述附图实例，对本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统的具体实施方式作进一步叙述。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统的实例，包括有高位水池1、回流管2、导流管3、水力发电装置4、尾水池5、尾水池电子控制阀或尾水池单向阀6、回流管电子控制阀或回流管单向阀7、储水室8、废气电子控制阀9、电子连接阀10、输气管11、压缩空气容器控制阀12、压缩空气容器13。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统，其所述系统的高位水池1是盛水容器，其底部分别设置有回流管2、导流管3。回流管2是水流向上的导管，导流管3是水流向下的导管。导流管3下面设置有尾水池5，尾水池5是盛积水力发电装置4发电后流入的尾水容器，其最低积水面须高于或平齐于储水室8的顶部，尾水池5与导流管3之间设置的水力发电装置4是通用的发电装置。

本发明所述系统的尾水池5分别与回流管2底部、储水室8相邻连接。储水室8是积水容器，其高度低于或平齐于尾水池5的最低储水面。回流管2底部设置有回流管电子控制阀或回流管单向阀7，尾水池5底部设置有尾水池电子控制阀或尾水池单向阀6。

本发明所述系统的输气管11的一端与储水室8连接，储水室8至少设置有两个废气电子控制阀9，输气管11的另一端与压缩空气容器13连接，压缩空气容器13是通用的压缩空气罐或压缩空气瓶。压缩空气容器13至少设置有两个，且其上设置有压缩空气容器控制阀12，输气管11与储水室8相邻处设置有电子连接阀10。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统，在需更换压缩空气容器13时，其水力发电装置4不能停转。废气电子控制阀9至少设置有两个，当一个压缩空气容器13内的压缩空气使用完时，另一个压缩空气容器13可预先更换。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统的储水室8一进一出为一个周期，同一时间段内的运行水量等于高位水池1流往导流管3的流量。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统，除了可在现有的同等技术条件下使用洞(穴)压缩空气储能进行水力发电外，还可在地面建设集群储气罐或浅埋输气管11等形式取代洞(穴)，按目标需求建设压缩空气储能水力发电站。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统不依赖于电网，只需持有一台本发明系统，即可自发自用，不受电网限电、停电之扰，同时不承担高额的电网管理费用。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统工作前，将高位水池1、尾水池5、储水室8盛够满足以周转使用的水量，并临时堵住导流管3的上部端口，将装有压缩空气的压缩空气容器13按输气量与输气管11连接。

本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统工作时，将临时堵住的导流管3开通，高位水池1的积水便通过导流管3落下冲击水力发电装置4运转，此时发电后的尾水进入尾水池5内，与此同时，打开电子连接阀10，使其进入工作状态，按预设的开、闭程序进行间隙地开、关，储水室8的积水随其开或关的过程进行排水或进水，致使本发明的利用压缩空气使水循环运行的发电系统进行运转。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种利用压缩空气使水循环运行的发电系统，其高位水池底部分别设置有回流管、导流管，导流管下面设置有尾水池，尾水池与导流管之间设置有水力发电装置，尾水池分别与回流管底部、储水室相邻连接，输气管一端与储水室连接，输气管另一端与压缩空气容器连接。该发电系统技术成熟，特别适宜于点式、块式供电和自发自用，随发随用，不受电网限电、停电之扰，同时不承担高额的电网管理费用，且对压缩空气的纯净度、干燥度没有任何要求。它结构简单，易制作，成本低廉，使用方便，有利于生态环境的保护，适宜推广。

技术研发人员：张金强
受保护的技术使用者：张金强
技术研发日：2018.12.20
技术公布日：2019.05.21