本发明涉及地下储气硐室,具体为一种地下储气硐群及压缩空气储能系统。
背景技术:
1、压缩空气储能技术是一种大规模、长时间、大容量的电能存储技术。在用电低谷时,通过压缩机把电能转化成空气内能并以高压空气的形式存储在储气系统中,在用电高峰时,将高压空气从储气系统中释放并通过膨胀机做功发电,把空气内能转化为电能释放出来,压缩空气储能系统通过储气系统来存放上述的高压空气,储气压力通常在10mpa左右,属于中高压力范围。现有的储气系统分为地上储气系统和地下储气系统,地下储气系统尤其适合地下岩层区等有地下开挖条件的地区。
2、现有的地下储气硐室一般为横向布置的圆柱形,两端需要布置盲端封口,储气量有限,而且盲端在长期高压下容易发生损坏,维修不便,另外单个的硐室通过进气管和出气管进出气体时,管道发生泄漏容易产生危险,不便于及时的对泄漏的管道进行修复。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种地下储气硐群及压缩空气储能系统以解决上述背景技术中提出的问题,本发明结构新颖,两组环形的储气室组成的硐群可以增加储气量,通过横管和竖管的连接,可以从环形储气室的两端送出或送入高压气体,通过堵头可以切换对两组储气室的使用,通过竖管顶部的检测组件,可以在面对一组管道漏气时,将其关闭,暂停气体的输送,将另一组全面开启,维持原有的进出气效率。
2、为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,包括第一环形储气室,所述第一环形储气室的内圈设置有第二环形储气室,所述第一环形储气室和第二环形储气室直径固定有横管,所述横管的两端密封,且横管对应第一环形储气室和第二环形储气室的连接两侧开设有连接口,所述横管位于第二环形储气室的圆心对称固定有竖管,所述竖管顶部和底部密封,且竖管的内部安装有进出气管,所述进出气管的顶部穿出竖管,且进出气管的底部呈形型设置在横管内部,所述横管两端内部设置有连通组件,所述连通组件包括堵头,所述堵头滑动插接在横管的两端,所述堵头中间的两侧开设有进出气口,且进出气口交替与第一环形储气室和第二环形储气室的连接口对应,所述竖管的顶部设有检测组件,所述检测组件包括移动板,所述竖管的顶部滑动安装有移动板,且移动板滑动套接在进出气管表面上,所述堵头的圆心处滑动密封插接有滑杆,且滑杆的一端与横管最外端固定连接,所述移动板与滑杆传动连接。
3、进一步的,所述连通组件还包括密封环,所述进出气管设置在横管内部的一端滑动插接在堵头的一端,所述堵头外侧对应进出气管插接的位置设置有密封环,且密封环密封套接在进出气管的外围。
4、进一步的,所述堵头内部空心,所述堵头对应进出气口的内部转动安装有圆板,所述圆板上圆心对称固定有两个弧板,且弧板沿堵头的内壁滑动,两个所述弧板分别对两侧的进出气口遮挡一半面积。
5、进一步的,所述滑杆表面两侧固定有凸条,所述圆板滑动套接在滑杆和凸条上,且圆板的背面对应凸条和滑杆穿出的位置设置有密封圈。
6、进一步的,所述横管位于两个竖杆中间的内部固定有两组收卷座,两组所述收卷座上下设置,且收卷座的收卷轴上收卷有拉绳,两根所述拉绳分别与横管两端的堵头固定连接,所述堵头的另一端与横管最外端内壁固定有第一弹簧。
7、进一步的,所述横管内壁对应上端收卷座的位置固定有驱动电机,且驱动电机输出端与上端收卷座的收卷轴固定连接,两个所述收卷座的另一侧转动安装有第一齿轮,两个所述第一齿轮啮合连接,且第一齿轮与收卷轴固定连接。
8、进一步的,所述检测组件还包括吊绳,所述竖管的顶部固定有吊绳,所述吊绳的底部与移动板固定连接,所述移动板顶部与竖管顶部之间固定有第二弹簧。
9、进一步的,所述滑杆穿出堵头的一端固定有第二齿轮,且第二齿轮的一侧啮合连接有齿板,所述齿板沿竖管的内壁滑动。
10、进一步的,所述齿板顶部固定有连接杆,且连接杆固定穿出移动板顶部,两个所述竖管外端设置有传动绳,且传动绳的两端穿入竖管内部与两个连接杆固定连接。
11、进一步的,所述进出气管穿出竖管的内壁上安装有压力传感器。
12、本发明的有益效果:
13、本发明当竖管内存在泄露的高压气体时,高压会推动移动板向上移动,压缩第二弹簧,同时因为该位置移动板向上移动,带动连接杆和齿板向上移动,与对应的第二齿轮啮合,带动滑杆转动,对应堵头内部的圆板和弧板也会转动,两个弧板由原来的半遮挡变为全遮挡,封堵进出气口和连接口,不再继续放出或者送入气体,因为两个移动板通过传动绳连接,所以另一端的移动板会下降,一开始两个移动板保持平衡,第二弹簧被压缩一部分,下降的移动板带动齿板与第二齿轮啮合,使得该位置堵头内部的弧板与另一组转向相反,呈现完全打开的样式,将进出气口与连接口完全打开,从原来的两端都是半开的结构转化为一端全开一端关闭,保持整体气体输送量不变,同时对泄漏的部位进行封堵,避免高压气体进一步泄漏。
14、本发明通过电机带动上端收卷座的收卷轴转动,通过两个第一齿轮的啮合连接,下端的收卷座与上端通过反向对拉绳收放卷,从而同步带动横管两端的堵头移动,堵头的移动方向相反,可以同时完成对第一环形储气室和第二环形储气室连接口的切换,同时在收卷座放卷时,通过第一弹簧对堵头的位置进行复位。
15、本发明通过堵头的进出气口在中间位置,可以将其移动至第一环形储气室和第二环形储气室之间,此时第一环形储气室和第二环形储气室的两个连接口都被封挡,没有气体的送入或者送出,堵头的进出气口移动与任意一个储气室对应时,则单独实现该储气室的连通,堵头两端的长度可以满足进出气口与一组储气室的连接口对接时,另一组储气室的连接口封挡。
16、本发明在拉绳带动堵头移动时,圆板沿滑杆表面滑动,通过滑杆上凸条的设置,可以在移动之后,依然可以通过滑杆的转动带动圆板和弧板的转动。
17、本发明的两个所述弧板分别对两侧的进出气口遮挡一半面积,进出气管位于横管内部的一端插入堵头内部,如图所示为堵头与第一环形储气室对应的状态,此时堵头依然保持与进出气管的连接,在切换储气室连接的过程中,不会与进出气管分离。
18、本发明相对于现有技术,两组环形的储气室组成的硐群可以增加储气量,通过横管和竖管的连接,可以从环形储气室的两端送出或送入高压气体,通过堵头可以切换对两组储气室的使用,通过竖管顶部的检测组件,可以在面对一组管道漏气时,将其关闭,暂停气体的输送,将另一组全面开启,维持原有的进出气效率。
1.一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,包括第一环形储气室(1),其特征在于:所述第一环形储气室(1)的内圈设置有第二环形储气室(11),所述第一环形储气室(1)和第二环形储气室(11)直径固定有横管(2),所述横管(2)的两端密封,且横管(2)对应第一环形储气室(1)和第二环形储气室(11)的连接两侧开设有连接口(21),所述横管(2)位于第二环形储气室(11)的圆心对称固定有竖管(3),所述竖管(3)顶部和底部密封,且竖管(3)的内部安装有进出气管(31),所述进出气管(31)的顶部穿出竖管(3),且进出气管(31)的底部呈l形设置在横管(2)内部,所述横管(2)两端内部设置有连通组件(4),所述连通组件(4)包括堵头(42),所述堵头(42)滑动插接在横管(2)的两端,所述堵头(42)中间的两侧开设有进出气口(41),且进出气口(41)交替与第一环形储气室(1)和第二环形储气室(11)的连接口(21)对应,所述竖管(3)的顶部设有检测组件(5),所述检测组件(5)包括移动板(52),所述竖管(3)的顶部滑动安装有移动板(52),且移动板(52)滑动套接在进出气管(31)表面上,所述堵头(42)的圆心处滑动密封插接有滑杆(410),且滑杆(410)的一端与横管(2)最外端固定连接,所述移动板(52)与滑杆(410)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述连通组件(4)还包括密封环(43),所述进出气管(31)设置在横管(2)内部的一端滑动插接在堵头(42)的一端,所述堵头(42)外侧对应进出气管(31)插接的位置设置有密封环(43),且密封环(43)密封套接在进出气管(31)的外围。
3.根据权利要求2所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述堵头(42)内部空心,所述堵头(42)对应进出气口(41)的内部转动安装有圆板(48),所述圆板(48)上圆心对称固定有两个弧板(49),且弧板(49)沿堵头(42)的内壁滑动,两个所述弧板(49)分别对两侧的进出气口(41)遮挡一半面积。
4.根据权利要求3所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述滑杆(410)表面两侧固定有凸条(411),所述圆板(48)滑动套接在滑杆(410)和凸条(411)上,且圆板(48)的背面对应凸条(411)和滑杆(410)穿出的位置设置有密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述横管(2)位于两个竖杆中间的内部固定有两组收卷座(45),两组所述收卷座(45)上下设置,且收卷座(45)的收卷轴上收卷有拉绳(44),两根所述拉绳(44)分别与横管(2)两端的堵头(42)固定连接,所述堵头(42)的另一端与横管(2)最外端内壁固定有第一弹簧(415)。
6.根据权利要求5所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述横管(2)内壁对应上端收卷座(45)的位置固定有驱动电机(47),且驱动电机(47)输出端与上端收卷座(45)的收卷轴固定连接,两个所述收卷座(45)的另一侧转动安装有第一齿轮(46),两个所述第一齿轮(46)啮合连接,且第一齿轮(46)与收卷轴固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述检测组件(5)还包括吊绳(53),所述竖管(3)的顶部固定有吊绳(53),所述吊绳(53)的底部与移动板(52)固定连接,所述移动板(52)顶部与竖管(3)顶部之间固定有第二弹簧(54)。
8.根据权利要求7所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述滑杆(410)穿出堵头(42)的一端固定有第二齿轮(412),且第二齿轮(412)的一侧啮合连接有齿板(413),所述齿板(413)沿竖管(3)的内壁滑动。
9.根据权利要求8所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述齿板(413)顶部固定有连接杆(414),且连接杆(414)固定穿出移动板(52)顶部,两个所述竖管(3)外端设置有传动绳(51),且传动绳(51)的两端穿入竖管(3)内部与两个连接杆(414)固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种地下储气硐群及压缩空气储能系统,其特征在于:所述进出气管(31)穿出竖管(3)的内壁上安装有压力传感器(32)。