适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于抽水蓄能电站的冰盖治理系统，包括气源、供气管路、以及水下防冰工作装置，水下防冰工作装置布置于上下库进出水口拦污栅混凝土排架和/或拦沙坎；水下防冰工作装置具有间隔分布的多组吹气单元，且吹气单元通过供气管路释放气源输送的气体、并将气体释放至水中，进入水中的气体形成为气泡并以气泡群在水中形成流场来消除冰盖。本发明专利技术的冰盖治理系统布置于抽水蓄能电站通过位于水中的吹气单元向水内输送气体，以气泡的方式扰动水以消除冰盖，避免库区被冰盖封闭成密闭空间，消除冰盖对机组抽水、发电工况的影响，提高发电与抽水效率，从而直接增加抽水蓄能电站的发电效益。发电效益。发电效益。

【技术实现步骤摘要】
适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统


[0001]本专利技术涉及抽水蓄能电站
，尤其涉及一种适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统。

技术介绍

[0002]随着碳达峰、碳中和国家战略的实施，大量风电、光伏等新能源电站的建设对电网稳定运行将提出更高的要求，风电、太阳能为代表的清洁能源将大规模接入电网，其具有间歇性、波动性的特点也给电网的并网控制、运行调度、功率预测和电能质量带来巨大的挑战，需要配置更多的调峰电源。
[0003]抽水蓄能电站能够优化电网系统的运行方式，承担起调峰调频和事故备用等重要任务，并具有工况转换灵活等的突出特点，以及能够发挥促进系统节能减排等方面的作用，越来越受到电网的青睐。不仅抽水蓄能电站建设得到快速发展，而且抽水蓄能电站在电网中承担的任务越来越繁重。
[0004]现阶段，在严寒地区规划和建设了众多抽水蓄能电站工程，因电网调度要求及工程进度整体安排，抽水蓄能电站在冬季需正常运行。而严寒地区抽水蓄能电站最大特点在于，其上、下水库水位在运行期间会出现大幅升降，尤其是上水库，其库容较小，水位变幅会达到30米以上。运行期间，抽水与发电工况交替进行，水位升降非常频繁，水位反复升降使库区水位温度很低，实测甚至达到0℃左右，低温水体使冰情进一步恶化，冰情更加严重。在某些寒冷地区已经建设的抽水蓄能电站实际运行情况表明，冰盖对抽水蓄能电站冬季运行产生冰害影响。
[0005]现有技术中对于抽水蓄能电站如果治理冰害的研究相对较少，而较低温度以及抽水蓄能电站运行特点，使得上下水库会产生较厚的冰盖，且冰盖的厚度较常规电站水库冰盖厚度增加，总结已运行抽水蓄能电站库区冰盖的影响，主要为以下三个方面：
[0006]1、当机组在抽水工况下，机组开始从下水库向上水库抽水，上水库较厚封闭冰盖会对机组抽水产生额外阻力，此时，下水库较厚封闭冰盖形成负压，也会使机组阻力增大、效率降低，并在附加阻力作用下，影响机组使用寿命。发电工况下，上水库形成的较厚封闭冰盖下产生负压，下水库形成的较厚封闭冰盖对发电水流产生额外阻力，影响发电效率。
[0007]2、冰盖减少了有效库容，尤其是冰盖较厚、库容较小的上水库，使得电站产能降低；
[0008]3、冰块破碎后存在下潜至上下水库进/出水口影响机组安全运行。冰盖始终漂浮于水面之上，冬季其厚度会逐渐增厚，体积逐步增大，过厚的冰盖会占用大量库容。
[0009]因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种根据水库以产生冰盖的区域的分布情况合理布置吹气
单元、系统实用性强、安全性较高、可靠性好、可以很好地解决冰盖对抽水蓄能电站运行所带来的问题的适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]本专利技术的一种适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，该冰盖治理系统包括：
[0013]气源；
[0014]与气源连通的供气管路；以及
[0015]水下防冰工作装置，所述水下防冰工作装置布置于上下库进出水口拦污栅混凝土排架和/或拦沙坎；
[0016]所述水下防冰工作装置具有间隔分布的多组吹气单元，且所述吹气单元通过所述供气管路释放所述气源输送的气体、并将气体释放至水中，进入水中的气体形成为气泡并以气泡群在水中形成流场来消除冰盖。
[0017]进一步的，所述冰盖治理系统包括气源设备房；
[0018]所述气源设备房布置于水库的进出水口边坡的上部，且所述气源设备房内具有所述气源和与所述气源连接的阀组；
[0019]所述供气管路通过所述阀组与所述气源连通以接收所述气源输送的气体。
[0020]进一步的，所述气源设备房位于所述水库的进出水口边坡的上端，且供气管路由气源设备房引出并沿环库路延伸，所述供气管路沿所述进出水口边坡的坡面延伸至靠近所述进出水口的位置并与所述水下防冰工作装置连通。
[0021]进一步的，所述水库的进出水口的上方具有拦污栅排架；
[0022]所述水下防冰工作装置集成于所述拦污栅排架上，且所述水下防冰工作装置为三组，三组所述水下防冰工作装置间隔布置。
[0023]进一步的，靠近所述拦污栅排架的一组所述水下防冰工作装置与所述拦污栅排架之间的距离为0.5m；
[0024]三组所述水下防冰工作装置彼此的间距为0.8m；
[0025]所述水下防冰工作装置包括：
[0026]沿所述拦污栅排架的长度方向延伸的吹气单元供气管路；以及
[0027]连通于所述吹气单元供气管路的多个所述吹气单元，多个所述吹气单元沿所述吹气单元供气管路的延伸方向间隔布置，且相邻所述吹气单元之间的距离为1.5m。
[0028]进一步的，所述水下防冰工作装置通过安装支架布置于所述拦污栅排架靠近所述进出水口一侧；
[0029]所述安装支架分为第一安装支架和第二安装支架；
[0030]所述拦污栅排架具有支撑部和通道部；
[0031]所述第一安装支架一端与所述支撑部装配固定，所述第一安装支架的另一端沿垂直于所述拦污栅排架的延伸方向延伸至所述拦污栅排架的前侧；
[0032]所述第二安装支架一端连接至所述拦污栅排架的通道部内部，所述第二安装支架的另一端沿垂直于所述拦污栅排架的延伸方向延伸至所述拦污栅排架的前侧。
[0033]进一步的，所述第一安装支架包括：
[0034]与所述支撑部固连的立板；以及
[0035]一端与所述立板固连、另一端朝向所述拦污栅排架的前侧延伸的第一支撑槽钢；
[0036]所述立板和所述第一支撑槽钢之间倾斜固定有斜撑；
[0037]所述吹气单元供气管路通过固定件与所述第一支撑槽钢固连；
[0038]所述第二安装支架包括：
[0039]第二支撑槽钢，所述第二支撑槽钢一端与所述拦污栅排架连接，另一端朝向所述拦污栅排架的前侧延伸；
[0040]所述吹起单元供气管路通过固定件与所述第二支撑槽钢固连。
[0041]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，具有以下有益效果：
[0042]本专利技术的冰盖消除系统布置于抽水蓄能电站通过位于水中的吹气单元向水内输送气体，以气泡的方式扰动水以消除冰盖，避免库区被冰盖封闭成密闭空间，消除冰盖对机组抽水、发电工况的影响，直接增加抽水蓄能电站的发电效益。
[0043]严寒地区，冰冻将对抽蓄电站的上、下库建筑物、电站的正常运行均有着较大的危害。本申请将依托已建抽水蓄能电站，以气液两相流理论为基础，采用压缩空气气泡，结合气动与控制技术，研发并解决典型抽水蓄能电站上下库冰盖冰害难题，通过进出水口附近冰盖治理技术方案的研究与应用，有利于充分提高严寒地区抽水蓄能电站冬季运行的可靠性和安全性，充分发挥其经济效益，并实现产业化。
附图说明
[0044]为了更清楚地说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，其特征在于，该冰盖治理系统包括：气源；与气源连通的供气管路(3)；以及水下防冰工作装置(5)，所述水下防冰工作装置(5)布置于上下库进出水口拦污栅混凝土排架和/或拦沙坎；所述水下防冰工作装置(5)具有间隔分布的多组吹气单元(502)，且所述吹气单元(502)通过所述供气管路(3)释放所述气源输送的气体、并将气体释放至水中，进入水中的气体形成为气泡并以气泡群在水中形成流场来消除冰盖。2.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，其特征在于，所述冰盖治理系统包括气源设备房(1)；所述气源设备房(1)布置于水库的进出水口边坡(202)的上部，且所述气源设备房(1)内具有所述气源和与所述气源连接的阀组；所述供气管路(3)通过所述阀组与所述气源连通以接收所述气源输送的气体。3.根据权利要求2所述的适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，其特征在于，所述气源设备房(1)位于所述水库的进出水口边坡(202)的上端，且供气管路(3)由气源设备房(1)引出并沿环库路(201)延伸，所述供气管路(3)沿所述进出水口边坡(202)的坡面延伸至靠近所述进出水口(203)的位置并与所述水下防冰工作装置(5)连通。4.根据权利要求3所述的适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，其特征在于，所述水库的进出水口(203)的上方具有拦污栅排架(4)；所述水下防冰工作装置(5)集成于所述拦污栅排架(4)上，且所述水下防冰工作装置(5)为多组，多组所述水下防冰工作装置(5)间隔布置。5.根据权利要求4所述的适用于抽水蓄能电站的冰盖消除系统，其特征在于，靠近所述拦污栅排架(4)的一组所述水下防冰工作装置(5)与所述拦污栅排架(4)之间的距离为0.5m；多组所述水下防冰工作装置(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁彦斌，吴军，
申请(专利权)人：长春华普大通防冰工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：