一种压气储能人工浅埋洞室内排水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种压气储能人工浅埋洞室内排水装置，包括人工浅埋洞室的压缩空气进出管道和排水管道，所述排水管道的直径远小于压缩空气进出气管道，并嵌套于压缩空气进出管道中，压缩空气进出气管道与排水管道之间的环空为压缩空气通道；所述排水管道的排水端口设置于整个储气洞室的高程最低处，并与人工浅埋洞室的底壁具有空隙；所述压缩空气进出管道设置控制阀门，所述排水管道在压缩空气进出管道之外的部分设置排水阀。本实用新型专利技术采用管柱套管的方式，利用空气和水不相溶的特性，在高压注气前期利用压差将内水排出，装置简易经济，使用便捷并且排水效果好。使用便捷并且排水效果好。使用便捷并且排水效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种压气储能人工浅埋洞室内排水装置


[0001]本技术属于新型储能
，尤其涉及压气储能电站运行期间一种地下人工浅埋洞室的内排水装置。

技术介绍

[0002]大规模压缩空气储能电站需要大体积、安全可靠、经济可行的储气装置。浅埋人工洞室选址灵活，对新能源基地有很强的匹配性，具有极大的市场应用前景。
[0003]浅埋人工洞室一般为硬岩地层，埋深在300m以内，开挖难度小，稳定性好。但不同于盐穴可以依靠盐岩自身的低渗透性来保障气密性，浅埋硬岩洞室需要另外施加密封材料。密封材料是浅埋人工洞室的最表层，其直接接触高压气体，其在保证气体不泄漏的同时也封存了电站运行期间产生的冷凝水。
[0004]压气储能电站注气时洞室内温度上升，采气时洞室温度下降。根据运行压力差和初始温度情况，浅埋人工洞室的储气温差会达到50℃以上，湿空气在采气时降温易产生冷凝水。冷凝水洞室内长期积聚，一方面会减小洞室的有效储气空间，另一方面也会影响密封材料的性能。因此，浅埋人工洞室一般会设计内排水系统，用来解决储气洞室的冷凝水积聚问题。
[0005]传统排水系统采用管柱引水，并收集到集水井，再利用水泵进行抽采，此方法涉及环节多，工序复杂，耗费人力物力财力。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种压气储能人工浅埋洞室内排水装置，采用管柱套管的方式，利用空气和水不相溶的特性，在高压注气前期利用压差将内水排出，装置简易经济，使用便捷并且排水效果好。
[0007]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
>[0008]一种人工浅埋洞室内排水装置，包括人工浅埋洞室的压缩空气进出管道和排水管道，所述排水管道的直径远小于压缩空气进出气管道，并嵌套于压缩空气进出管道中，压缩空气进出气管道与排水管道之间的环空为压缩空气通道；
[0009]所述排水管道的排水端口设置于整个储气洞室的高程最低处，并与人工浅埋洞室的底壁具有空隙；
[0010]所述压缩空气进出管道设置控制阀门，所述排水管道在压缩空气进出管道之外的部分设置排水阀。
[0011]在采用上述技术方案的基础上，本技术还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：
[0012]压缩空气进出管道的端口位于所述排水端口的正上方。
[0013]压缩空气进出管道包括竖向段和位于其底部的横向段，横向段自压缩空气进出管道的端口向上具有坡度。
[0014]所述压缩空气进出管道的端口位于人工浅埋洞室的中部下部。
[0015]压缩空气进出管道的管壁冷凝水和洞壁冷凝水均积聚于所述排水端口所处最低区域。
[0016]由于采用本技术的技术方案，本技术可以在人工浅埋洞室运行期间全程直接使用压缩空气的气体压力进行积水排放，结构简单，不影响正常储能工作。装置简易经济，使用便捷并且排水效果好。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例的结构示意图。
[0018]图2为排水管道断面图。
[0019]图3为排水过程示意图。
[0020]图4为本技术另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0021]参照附图。本技术的压气储能人工浅埋洞室内排水装置由压缩空气进/出管道40，排水管道50以及相关阀门组成。
[0022]所述人工浅埋洞室内排水装置的排水管道50的排水端口5设置于整个储气洞室1的高程最低处，该位置3处于压缩空气进/出管道40的端口4正下方，压缩空气进/出管道40包括竖向段41和位于其底部的横向段42，横向段42自所述端口4向上具有一定的坡度，一般为1％，便于横向段的管路内能够及时向下排水，所述压缩空气进/出管道40的端口4位于人工浅埋洞室的中部以下的部位，并伸出到人工浅埋洞室内部中心处。压缩空气进/出管道40的管壁冷凝水和洞壁冷凝水11均可积聚于排水端口5所处最低区域3，该积水位置表面布有防水材料，避免水对密封材料性能的弱化。
[0023]排水管道50的直径远小于进/出气管道40，并嵌套于进/出管道40中。排水管道50专门排水，排水端口5位于洞室最低处，并与底壁有一定空隙，避免紧贴管壁导致排水不畅。进/出管道40与排水管道50形成管柱结构，进/出管道40与排水管道50之间的环空41为压缩空气通道，管柱一直连接到地面9，在地面由管阀将排水管道50和进/出管道40进行分离，并实现单独控制。进/出管道40与排水管道50均采用专门的高压油气管，能承受高压作用，形状固定。压缩空气进/出管道40在地面之上设置进/出气管控制阀门6和压力表8；排水管道50在地面之上设置排水阀7，进一步地，排水管道50还可在地面之上设置气阀。
[0024]所述压缩空气进/出管道40在地面之上设置三通，并在三通的其中一个岔口引出排水管路50，并在岔口上设置密封盖。
[0025]具体排水步骤如下：
[0026]压气储能注气阶段，打开控制阀门6和排水阀，压缩气体由管柱环空41进入储气洞室内，当洞室内水积聚较多，淹没过排水管端口50时，压缩空气12会在洞室保持封闭，随着气体越注越多，洞室内的压力大于高程水压力时(根据埋深测算不超过3MPa)，洞室底部的水就会通过排水管道50被压到地面，当地面排水管没有水流出时，即可关闭排水阀7。此时，继续注气到压气储能电站运行最高压力，关闭控制阀门6，停止注气。此时，可以通过地面压力表8实现压力观察。
[0027]压气储能注气阶段，排水阀7一直处于关闭状态，高压气体通过管柱环空41到达地面，进行发电。期间由于压力减小，温度降低，冷凝水又积聚到储气洞内集水处。
[0028]当再进行注气时，排水阀7再打开，当排水端口5在注气一开始便有气体释放，表明水不多未没过排水管道排水端口5。后期可根据冷凝水积累量，定期打开排水阀进行内排水。
[0029]如图1、2、3所示，例举一胶囊形储气洞室1的内排水过程。胶囊形储气洞室底部埋深为150m，顶部80m，底部和顶部均为半球形，腰部为圆柱形。密封材料为薄钢，焊接效果好，无泄漏现象。压缩空气进/出管道40为DN1000，其端口4位置布置于底部与要求接壤处。排水管道50为DN100，排水端口5距离底壁1cm，排水管道50固定内嵌于进/出管道40，靠近管壁。现储气洞室已有一段时间未进行内排水，此时洞室内部压力为0.5MPa。现对该储气洞室进行内排水。
[0030]具体排水过程如图3所示，具体步骤如下：
[0031](1)压缩空气进/出管道40保持关闭，打开排水阀7，查看管口是否有气体释放。当无气体释放时，进入步骤(2)。当有气体释放(可通过吹气球检验)，开展排水管柱的维修工作。
[0032](2)打开控制阀门6，持续注入压缩空气。
[0033](3)保持注气，直至排水管道50停止出水，关闭排水阀7。
[0034](4)持续注气至最大运行压力10MPa，关闭控制阀门6。
[0035](5)采气时，打开控制阀门6，持续采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压气储能人工浅埋洞室内排水装置，包括人工浅埋洞室的压缩空气进出管道和排水管道，其特征在于所述排水管道的直径远小于压缩空气进出气管道，并嵌套于压缩空气进出管道中，压缩空气进出气管道与排水管道之间的环空为压缩空气通道；所述排水管道的排水端口设置于整个储气洞室的高程最低处，并与人工浅埋洞室的底壁具有空隙；所述压缩空气进出管道设置控制阀门，所述排水管道在压缩空气进出管道之外的部分设置排水阀。2.如权利要求1所述的一种压气储能人工浅埋洞室内排水装置，其特征在于，压缩空气进出管...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩月，陈平志，张晓艳，刘宁，马建力，周勇，王鸿振，刘士奇，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：