一种压缩空气储能甩负荷防超速系统、方法及快关阀与流程

本发明涉及膨胀发电机，尤其涉及一种压缩空气储能甩负荷防超速系统、方法及快关阀。

背景技术：

1、多级膨胀发电系统是非补燃式压缩空气储能的重要组成部分，系统内设置有多个膨胀机、连接管路及换热器，其中连接管道和换热器的容积较大。在发电过程中遇到甩负荷工况时，由于信号和控制系统的迟滞，进气门会延迟一段时间才关闭，关闭过程也许经过一段时间，才能完全关闭切断进气，使得膨胀机和发动机的转子会在惯性作用下继续上升。同时，由于膨胀机、连接管路及换热器有较大的容积空间，进气门关闭后，还有大量残留在膨胀机、换热器以及管道内的带压气体将继续通过膨胀机做功，使得膨胀机转速进一步上升，极易发生超速事故，给压缩空气储能带来极大安全隐患。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述的发电机停机后剩余气体做功容易超速的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明目的是提供一种压缩空气储能甩负荷防超速系统。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种压缩空气储能甩负荷防超速系统，包括进气模块，包括空气储气罐，与所述空气储气罐相连通的进气主气门；防超速模块，包括与所述进气主气门相连通的换热器，与所述换热器相连通的进气调节门，与所述进气调节门相连通的多级膨胀机，与所述多级膨胀机相连通的排放阀，与所述排放阀相连通的紧急排放管，与所述多级膨胀机相连通的排气快关阀以及与所述多级膨胀机输出端相连通的排气口；发电模块，包括与所述排气口相连通的发电机，与所述发电机相连通的并网开关以及与所述并网开关相连通的电网。

5、作为本发明所述压缩空气储能甩负荷防超速系统的一种优选方案，其中：所述多级膨胀机设置有若干个，各个所述多级膨胀机与发电机处于同一轴线上，所述发电机与多级膨胀机的传动轴相连接。

6、作为本发明所述压缩空气储能甩负荷防超速系统的一种优选方案，其中：各个所述多级膨胀机进气端均设有换热器，各个所述多级膨胀机排气端均设有排气快关阀。

7、本发明的有益效果：本发明通过在每个多级膨胀机排气端设置紧急排放管和排气快关阀，当发电机停机时，各个排气快关阀迅速关闭，中断气路，使得整个多级膨胀发电系统内的空气停止流动，停止气体对膨胀机做功。当转速下降后，控制排放阀缓慢排出气路内和多级膨胀机内的压缩空气，从而防止发电机停机后剩余压缩空气继续带动膨胀机转子加速转动，不易发生超速事故。

8、鉴于上述的快关阀容易误开启问题，本发明还提供一种快关阀。

9、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种快关阀，包括阀体部件，包括阀座组件，设置于所述阀座组件上的阀盖组件以及设置于所述阀盖组件上的阀门组件；随动部件，包括设置于所述阀盖组件上的安装组件以及设置于所述安装组件上的随动组件；锁止部件，包括设置于所述安装组件上的限位组件，设置于所述限位组件上的第一锁止组件以及设置于所述安装组件上的第二锁止组件；排气部件，包括设置于所述安装组件上的连接组件以及设置于所述第一锁止组件上的封闭组件。

10、作为本发明所述快关阀的一种优选方案，其中：所述阀座组件包括阀座主体，设置于所述阀座主体内的中间腔体，所述阀盖组件包括设置于阀座主体上的上阀盖，设置于所述上阀盖上内的容纳腔，设置于所述上阀盖上的活动筒以及设置于所述活动筒上的驱动器，所述阀门组件包括设置于活动筒内的阀杆，设置于所述阀杆上的阀芯以及设置于所述阀杆上的驱动齿。

11、作为本发明所述快关阀的一种优选方案，其中：所述安装组件包括设置于所述上阀盖上的壳体，设置于所述壳体上的插入筒，设置于所述插入筒上的固定件，所述随动组件包括开设于壳体上的通孔，设置于所述通孔内的转动杆，设置于所述转动杆一端的随动齿轮以及设置于所述转动杆另一端的控制把手，所述随动齿轮与驱动齿相啮合。

12、作为本发明所述快关阀的一种优选方案，其中：所述限位组件包括设置于插入筒上的限位套筒，设置于所述限位套筒上的限位筒，开设于所述限位套筒上的限位缺口以及设置于所述限位筒上的限位块以及开设于所述限位筒上的限位卡槽，所述限位块与限位缺口相适配。

13、作为本发明所述快关阀的一种优选方案，其中：所述第一锁止组件包括设置于限位套筒内的压力腔，设置于所述限位套筒内壁的活塞杆，设置于所述活塞杆顶端的插接块，设置于所述插入筒上的进气口和泄压口，设置于所述进气口上的连接管。

14、作为本发明所述快关阀的一种优选方案，其中：所述第二锁止组件包括开设于转动杆上的滑动槽，设置于所述转动杆上的滑动套筒，设置于所述滑动槽内的弹性件，开设于插入筒内壁的限位齿槽以及设置于所述滑动套筒上的限位棘齿。

15、作为本发明所述快关阀的一种优选方案，其中：所述连接组件包括开设于滑动套筒上的绳槽，设置于所述绳槽内的连接绳，设置于所述固定件上的变向件，所述封闭组件包括设置于泄压口上的封闭筒以及设置于所述封闭筒内的封闭件。

16、本发明的有益效果：本发明通过设置随动组件，第一锁止组件和第二锁止组件，在排气快关阀关闭后，第一锁止组件和第二锁止组件共同锁止转动杆，转动杆无法转动即可使随动齿轮无法转动，由于随动齿轮与阀杆的驱动齿啮合，也就无法打开快关阀，当气路内空气排出后，需要手动拉出滑动套筒，才能够解锁第一锁止组件和第二锁止组件，此时转动杆可以转动，也即阀杆可以活动，从而打开快关阀，防止发生气路内空气未排空就误开快关阀的事故。

技术特征：

1.一种压缩空气储能甩负荷防超速系统，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的压缩空气储能甩负荷防超速系统，其特征在于：所述多级膨胀机(203)设置有若干个，各个所述多级膨胀机(203)与发电机(301)处于同一轴线上，所述发电机(301)与多级膨胀机(203)的传动轴相连接。

3.如权利要求2所述的压缩空气储能甩负荷防超速系统，其特征在于：各个所述多级膨胀机(203)进气端均设有换热器(201)，各个所述多级膨胀机(203)排气端均设有排气快关阀(206)。

4.一种快关阀，用于权利要求1-3任一所述的压缩空气储能甩负荷防超速系统，其特征在于：包括，

5.如权利要求4所述的快关阀，其特征在于：所述阀座组件(401)包括阀座主体(401a)，设置于所述阀座主体(401a)内的中间腔体(401b)，所述阀盖组件(402)包括设置于阀座主体(401a)上的上阀盖(402a)，设置于所述上阀盖(402a)上内的容纳腔(402b)，设置于所述上阀盖(402a)上的活动筒(402c)以及设置于所述活动筒(402c)上的驱动器(402d)，所述阀门组件(403)包括设置于活动筒(402c)内的阀杆(403a)，设置于所述阀杆(403a)上的阀芯(403b)以及设置于所述阀杆(403a)上的驱动齿(403c)。

6.如权利要求5所述的快关阀，其特征在于：所述安装组件(501)包括设置于所述上阀盖(402a)上的壳体(501a)，设置于所述壳体(501a)上的插入筒(501b)，设置于所述插入筒(501b)上的固定件(501c)，所述随动组件(502)包括开设于壳体(501a)上的通孔(502a)，设置于所述通孔(502a)内的转动杆(502b)，设置于所述转动杆(502b)一端的随动齿轮(502c)以及设置于所述转动杆(502b)另一端的控制把手(502d)，所述随动齿轮(502c)与驱动齿(403c)相啮合。

7.如权利要求6所述的快关阀，其特征在于：所述限位组件(601)包括设置于插入筒(501b)上的限位套筒(601a)，设置于所述限位套筒(601a)上的限位筒(601b)，开设于所述限位套筒(601a)上的限位缺口(601c)以及设置于所述限位筒(601b)上的限位块(601d)以及开设于所述限位筒(601b)上的限位卡槽(601e)，所述限位块(601d)与限位缺口(601c)相适配。

8.如权利要求7所述的快关阀，其特征在于：所述第一锁止组件(602)包括设置于限位套筒(601a)内的压力腔(602a)，设置于所述限位套筒(601a)内壁的活塞杆(602b)，设置于所述活塞杆(602b)顶端的插接块(602c)，设置于所述插入筒(501b)上的进气口(602d)和泄压口(602e)，设置于所述进气口(602d)上的连接管(602f)。

9.如权利要求8所述的快关阀，其特征在于：所述第二锁止组件(603)包括开设于转动杆(502b)上的滑动槽(603a)，设置于所述转动杆(502b)上的滑动套筒(603b)，设置于所述滑动槽(603a)内的弹性件(603c)，开设于插入筒(501b)内壁的限位齿槽(603d)以及设置于所述滑动套筒(603b)上的限位棘齿(603e)。

10.如权利要求9所述的快关阀，其特征在于：所述连接组件(701)包括开设于滑动套筒(603b)上的绳槽(701a)，设置于所述绳槽(701a)内的连接绳(701b)，设置于所述固定件(501c)上的变向件(701c)，所述封闭组件(702)包括设置于泄压口(602e)上的封闭筒(702a)以及设置于所述封闭筒(702a)内的封闭件(702b)。

技术总结
本发明涉及膨胀发电机技术领域，尤其是一种压缩空气储能甩负荷防超速系统、方法及快关阀，包括进气模块，包括空气储气罐，与空气储气罐相连通的进气主气门；防超速模块，包括与进气主气门相连通的换热器，与换热器相连通的进气调节门，与进气调节门相连通的多级膨胀机，与多级膨胀机相连通的排放阀，与排放阀相连通的紧急排放管，与多级膨胀机相连通的排气快关阀以及与多级膨胀机输出端相连通的排气口；发电模块，包括与排气口相连通的发电机，与发电机相连通的并网开关以及与并网开关相连通的电网。本发明通过在每个多级膨胀机排气端设置紧急排放管和排气快关阀，当发电机停机时，快速关闭排气快关阀，膨胀机、换热器、管路系统中的带压空气停止流动，膨胀机不做功，有效预防膨胀机超速事故。

技术研发人员：文贤馗,张世海,张俊玮,马新惠,钟晶亮,周科,安圆云,武超,吴英浩,苏立,沈春和,徐章福,兰中秋,陈玉忠,赵志军,王锁斌
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17