一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统及方法技术方案

本发明专利技术属于抽水蓄能电站技术领域，尤其涉及一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统及方法。本发明专利技术系统是由压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，所述管路上设置有充气阀门。本发明专利技术抽水蓄能机组采用快速排尾水方式，一是大大缩短了排水时间，为机组检修、设备消缺提供了充足时间，有效的提高了设备可利用时间，使抽水蓄能机组充分的服务电网。二是利用压缩空气排水，节约了排水泵消耗的大量电能，特别是在设备检修期间，一般需要气罐同步排压。利用需要排除的压缩空气排水，有一举两得的作用。三是利用自动流程一键操作，提高了可靠性，降低了操作的风险。本发明专利技术很大程度上提高了抽水蓄能电站的效率、效益，使抽水蓄能电站更好的服务电网。

A system and method of one key fast tailwater discharge for Pumped Storage Power Station

【技术实现步骤摘要】
一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统及方法
本专利技术属于抽水蓄能电站
，尤其涉及一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统及方法。
技术介绍
通常抽水蓄能电站有上、下两座水库，抽水蓄能电站设置有主进水阀和尾水闸门，蓄能电站通过抽水和发电两种工况调节电网频率。在机组流道间设置主进水阀主要起到截断上游水流作用，设置尾水事故闸门主要起到截断下游水流作用。有时需要将主进水阀到尾水事故闸门间水排空，为进入流道检查过流部件、对过水部件进行焊接(防腐、探伤)、闸门漏水量检查、主进水阀下游密封漏水量检查等工作创造条件。传统的排水方式，如图1所示，其中主进水阀1、尾水管、尾水事故闸门3、调速器系统、机械制动装置、检修排水泵4、进气阀5、排水阀6、排气一号阀7、排气二号阀8、充气压水一号阀9、充气压水二号阀10、压缩空气系统2及其相关管路均为现有设备。排水时首先是将尾水闸门落下，截断水流，通过下方排水管将尾水通过检修排水泵排至下水库。具体如下：首先介绍抽水蓄能电站原采用的排尾水方法，包括以下步骤：步骤1：首先落机组尾水事故闸门，使机组从主进水阀到尾水事故闸门形成一个封闭的水域空间。步骤2：打开排水阀、排气阀。启动检修排水泵，通过检修排水泵做功将主进水阀到尾水事故闸门间的水体抽至尾闸后侧。通过排气阀自然补气，防止形成真空。目前抽水蓄能电站尾水排水采用检修排水泵排水方式，即在主进水阀到尾水事故闸门间较低位置设置检修排水管，排水管出口配排水阀隔离，阀后连接检修排水泵，一般设置多台。需排空尾水时打开排水阀通过检修排水泵吸力将机组尾水排至高程较高的下水库或调压井。此种排水方式根据各抽水蓄能电站流道内尾水水量不同一般需要4-10小时，每次排水消耗约1600kwh-4000kwh电量。一方面影响机组检修停役时间，另一方面消耗大量电能资源，并且操作繁琐，影响设备安全稳定。由于排水需要较长的时间，使工作效率无法得到进一步提高，并且在排水过程中也存在着一定的作业风险。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水的方法，其目的是为了提供一种能够快速节能排水，有效的提高工作效率，降低工作风险的快速排尾水的方法。本专利技术为了实现上述专利技术目的，是通过以下技术方案来实现的：一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统，由压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，所述管路上设置有充气阀门。所述充气阀门为充气压水一号阀或充气压水二号阀。一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水的方法，包括以下步骤：步骤1：压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，管路上设置有充气阀门，用来控制是否开启充气。机组停机状态下，开启充气压水一号阀或充气压水二号阀，将压缩气体输送至机组尾水管，压缩空气在尾水管内通过气体膨胀力将机组尾水挤入下水库，在机组段形成部分中空位置。步骤2：将机组尾水事故闸门落下，截断水流，调用排气流程排除膨胀后的压缩空气。所述压缩气体充气量的充气时间为12-20s。所述压缩气体排气时间为30s以上。所述机组停机状态下，开启充气压水一号阀或充气压水二号阀，将压缩气体输送至机组尾水管，压缩空气在尾水管内通过气体膨胀力将机组尾水挤入下水库，在机组段形成部分中空位置，具体是指：首先投入调速器，为阀门操作提供动力源；再投入机械制动装置，防止在排水过程中机组发生蠕动；最后关闭排气阀、打开充气阀使高压气体充入机组尾水管，将机组尾水挤出机组段，延时120秒使水流稳定。所述将机组尾水事故闸门落下，截断水流，调用排气流程排除膨胀后的压缩空气，是指：终止压水流程、打开排水阀，将机组段剩余的压缩空气排出；延时120s关闭排气阀、复归机械制动、停止调速器，判断机组尾水压力已经降至0，一键排水流程结束。本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术抽水蓄能机组采用快速排尾水方式，一是大大缩短了排水时间，为机组检修、设备消缺提供了充足时间，有效的提高了设备可利用时间，使抽水蓄能机组充分的服务电网。二是利用压缩空气排水，节约了排水泵消耗的大量电能，特别是在设备检修期间，一般需要气罐同步排压。利用需要排除的压缩空气排水，有一举两得的作用。三是利用自动流程一键操作，提高了可靠性，降低了操作的风险。本专利技术抽水蓄能电站一键快速排尾水的方法能够很大程度上提高抽水蓄能电站的效率、效益，使抽水蓄能电站更好的服务电网。附图说明为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。图1是现有排水泵排水方式图；图2是本专利技术排水方法原理图；图3是本专利技术排水方法流程示意图。图中：主进水阀1，压缩空气系统2，尾水事故闸门3，检修排水泵4，进气阀5，排水阀6，排气一号阀7，排气二号阀8，充气压水一号阀9，充气压水二号阀10。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术是一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统及方法，本专利技术排水方式如图2所示，图2是本专利技术排水方法原理图。本专利技术在原排水泵排水的基础上进行了更新和改进，进一步的改进为用气压排水的方式进行尾水排放。本专利技术一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统，是将压缩空气系统2通过管路与机组的尾水管相连接；所述管路上设置有充气阀门，所述充气阀门为充气压水一号阀9或充气压水二号阀10。本专利技术提出的一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水方法，包括以下步骤：步骤1：使用抽水蓄能电站现有成套设备——压缩空气系统2，该系统可以提供6-8Mpa的压缩空气。压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，管路上设置有充气阀门，用来控制是否开启充气。机组停机状态下，开启充气压水一号阀9或充气压水二号阀10，将压缩气体输送至机组尾水管，压缩空气在尾水管内通过气体膨胀力将机组尾水挤入下水库，在机组段形成部分中空位置。步骤2：将机组尾水事故闸门3落下，截断水流，调用排气流程排除膨胀后的压缩空气，达到快速节能排除排水要求。本专利技术在具体实施时，如图3所示，图3是本专利技术排水方法流程示意图。本专利技术排水方式是通过压缩空气充气方式进行排尾水，通过中压气系统将中压气体打入机组尾水管，气压将尾水压向向下压入水库方向。此时再落下尾水事故闸门3，截断水流。再次打开充气压水排气阀将机组尾水管中的残余气体排出，完成全部排水过程。本专利技术相关定值的选择如下：根据波义尔-马特略定律，一定量的气体在等温（同一环境下可忽略温度影响）时，体积与压力成反比。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统，其特征是：由压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，所述管路上设置有充气阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统，其特征是：由压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，所述管路上设置有充气阀门。


2.根据权利要求1所述的一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水系统，其特征是：所述充气阀门为充气压水一号阀或充气压水二号阀。


3.一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：压缩空气系统通过管路与机组的尾水管相连接，管路上设置有充气阀门，用来控制是否开启充气。机组停机状态下，开启充气压水一号阀或充气压水二号阀，将压缩气体输送至机组尾水管，压缩空气在尾水管内通过气体膨胀力将机组尾水挤入下水库，在机组段形成部分中空位置。
步骤2：将机组尾水事故闸门落下，截断水流，调用排气流程排除膨胀后的压缩空气。


4.根据权利要求3所述的一种用于抽水蓄能电站一键快速排尾水的方法，其特征是：所述压缩气体充气量的充气时间为12-20s。


5.根据权利要求3所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，张晓倩，张子龙，李丰羽，董兴顺，李承龙，刘宏源，任青旭，刘世忠，朱光宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网新源控股有限公司，辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11