本发明专利技术涉及压缩空气的储气装置及装有这种装置的自然能源发电站。所述装置包括储气罐、密封装置和排水装置。储气罐置于六根水泥柱子之上，水泥柱子均匀分布并将储气罐托起；水泥柱子置于水泥基台的上平面之上；储气罐的顶部与密封装置连接，底部设置有排水装置；排水装置和密封装置之间设置有上下梯子，且上下梯子均匀分布于储气罐的外壳上。储气罐的内、外壁材料均为船板钢，其屈服强度为550～1000MPa，厚度为5～10mm。储气罐壳体的厚度为1m，容积为1022m3，可承载的压力为1200～1800大气压。所述自然能源发电站，装有上述的压缩空气的储气装置。本发明专利技术技术方案产生的有益效果是储气装置结构简单，储气罐的材料的屈服强度高，承载的压力大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储气装置，特别是涉及压缩空气的储气装置及装有这种装置的自然能源发电站。
技术介绍
社会发展至今，人类对能源的需求每年都大幅度的增长。随着煤炭、石油、天然气等化石燃料越来越少，空气污染、水源枯竭、地球温室效应等环境问题日趋严重，因此开发利用新型、无污染、可再生的清洁能源具有重大的现实意义。煤炭、石油、天然气等燃料发电要产生大量温室气体，核能发电则面临核废料的处理问题，它们都不利于环境保护，而风能、太阳能是一种取之不尽的无污染的可再生能源。因此，利用风能、太阳能的发电系统已受到世界各国的高度重视，近年来也获得了突飞猛进的发展。常见的以自然风力驱动桨叶的风力发电机、以太阳能作为热源再转化为机械能驱动发电机，都已进入产业化应用阶段。由于自然风的速度和方向是随机变化的，风能具有不稳定的特性，因此风力发电存在功率调节、变速运行、对风调节和变浆距等问题。由于在地面上利用太阳能要受到大气层衰减的影响，还要受阴晴天、日出日落、地理位置等影响，因此太阳能的利用率较低，而且能量不平衡。目前，我国使用的风力发电机组多是由风轮、齿轮箱式增速器和发电机装配构成的机械驱动式风力发电机组，并整体配装在塔架顶端上，结构复杂，重量大，成本高。另外，当无风天气时，风轮停止转动，机械驱动式发电机立刻停止发电。风力发电对电网的不利影响可以用储能技术来改善。例如，应用高温超导储能技术使风力发电机组输出的电压和频率都很稳定，但是高温超导材料的成本非常高，不能被广泛应用。针对上述不足，将空气压缩装置和储气装置引入自然能源发电系统中。在自然条件良好的情况下，风能、太阳能或风能与太阳能相结合驱动发电机发电，可用多余的电量驱动空气压缩机工作，将压缩空气充入储气罐中储存起来；在自然条件较差的情况下，利用储气罐中的压缩空气驱动发电机工作，或者将其供给电网的发电站使用。储气装置是用于盛装气体或液体，且需要承载一定压力的密闭容器。早期用于化学工业，压力多在10兆帕以下，当合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后，则要求压力容器的压力达到100兆帕以下。随着石油化工等工业的发展，压力容器的工作温度范围越来越宽，容量不断增大，对储气装置的设计要求也越来越高。目前，大多数压力容器是由钢制成的，也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成的，然而这些材料的强度都不能承载更高的压力，所以有必要对储气装置的材料和结构设计做进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术旨在创造一种全新的压缩空气的储气装置，并将其公之于众，依法获得该技术方案的专利权。自然能例如风能、太阳能或风能与太阳能相结合驱动发电机发电，用多余的电量驱动空气压缩机工作，将压缩空气充入储气罐中储存起来，在自然条件较差的情况下，利用储气罐中的压缩空气驱动发电机发电，或者将其供给电网的发电站使用。本专利技术的储气装置就是用来存储空气压缩机产生的压缩空气的。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是压缩空气的储气装置，包括储气罐、密封装置和排水装置，所述储气罐放置于三个以上的水泥柱子之上，水泥柱子将储气罐托起；所述水泥柱子设置于水泥基台的上平面之上；所述储气罐的顶部与密封装置连接，储气罐的底部设置有排水装置；所述排水装置和密封装置之间设置有上下梯子，且上下梯子均匀分布于储气罐的外壳上。本专利技术的压缩空气的储气装置结构简单，成本低，储气罐材料的屈服强度高，承载的压力大，储气罐容积大，储气能力强。另外，将此储气装置用于自然能源发电站，可有效的将压缩空气储存起来备用或直接输送给电网的发电站，避免由于自然能源比如风能、太阳能等不稳定而停止对发电机的驱动。优选的是，所述储气罐为降压储气罐。本专利技术的储气罐不仅适于储存高压空气，也适于储存超高压空气，将超高压空气降到一定的压力后再储存到本专利技术的储气罐中，可更加安全。优选的是，所述储气罐为球形。因为在储气罐所用材料、壳体厚度等相同的情况下，球形储气罐的耗材量小、受力均匀，能承载更大的储气压力。优选的是，所述储气罐的顶部设置有安全防泄露信号灯。此信号灯用于提示储气罐是否漏气，起到安全防范的作用。信号灯亮，说明储气罐漏气，可能是密封装置出现问题，便于及时消除存在的隐患。优选的是，所述储气罐的顶部设置有进气管道，在进气管道上设置超高压电磁阀。优选的是，与所述进气管道平行处设置有出气管道多级恒压减压稳压气罐阀门管道，在其上设置超高压电磁阀。若超高压力的气体直接输出，会造成压力不稳定，而且压力越大气流也越大，从而造成压缩空气的浪费，因此通过多级恒压减压稳压气罐阀门管道，使气体压力降低到工艺所要求的压力，便于气体平稳的输出。优选的是，所述储气罐的底部设置压力表和手动泄压安全阀。储气罐内的压力可以通过压力表显示出来，方便监控，若压力超过上限，则通过手动泄压安全阀泄压，灵活控制罐内气体压力，避免出现气罐爆炸现象。优选的是，所述储气罐的壳体内壁和壳体外壁的材料均为船板钢，其屈服强度为550 lOOOMPa，厚度为5 10mm。船板钢为细晶粒镇静钢，具有高的屈服强度、高的低温冲击韧性、良好的焊接性能和抗冷弯性。这种钢虽然含碳量较低，但是有利于发挥其主要合金元素Nb的细化晶粒和析出强化作用，同时有利于保持良好的焊接性能。另外，根据霍尔-佩奇公式可知，金属材料的晶粒越小，其强度、韧性也越高。随着船板钢厚度的增加，其屈服强度也增大。优选的是，所述储气罐的壳体内壁和壳体外壁的船板钢之间用螺纹钢筋分布连接，螺纹钢筋与其相邻的螺纹钢筋之间的间距为20cm。使用若干个螺纹钢筋等间距的将壳体内壁和壳体外壁的船板钢连接起来构成储气罐的外壳，该外壳更加的牢固、结实，内、夕卜壁不易分开，且受力均匀。优选的是，所述储气罐的壳体内壁、壳体外壁及螺纹钢筋之间设有钢丝网，且均匀分布于储气罐的壳体内。使用钢丝网一方面可以进一步加固储气罐壳体内壁和壳体外壁的船板钢之间的连接，另一方面是在壳体内灌入高标号约束混泥土过程中，各个网孔内灌入水泥的量可较为平均且容易控制，钢丝网可以降低水泥的流动性，使水泥在壳体内的分布较为均匀，不会沉降到储气罐底部的壳体中。优选的是，所述储气罐的壳体内灌满高标号约束混泥土，标号为52. 5号，该混泥土的胶结力很强，则其抗压强度也很高，所以能承受很大的压力。优选的是，所述储气罐的壳体厚度为lm。储气罐的壳体厚度为壳体内壁、壳体外壁船板钢的厚度及中间混泥土的厚度之和。壳体的厚度越大，能承载的压力就越大，此储气罐的壳体厚度为lm，足够承载2000大气压的压力，若壳体太厚，则浪费材料。优选的是，所述储气罐的容积为1022m3。储气罐的容积越大，盛装的压缩空气也越多，承载的压力也越大。优选的是，所述储气罐可承载的压力为1200 1800大气压。本专利技术的储气罐的壳体的材料强度高，壳体内均匀分布着螺纹钢筋和钢丝网，并且壳体内灌满52. 5号的高标号约束混泥土，试验显示，这样的结构设计使得储气罐具有承载超高压力的空气的能力。优选的是，所述密封装置的顶部和底部均设置密封门，且分别与储气罐的壳体外壁和壳体内壁相连，两个密封门之间设置检修入口。当安全防泄露信号灯亮时，很可能是密封装置出现问题导致漏气，可通过检修入口对密封装置进行检修，更换密封圈等操作。优选的是，所述排水装置的排水管道的上端与储气罐底部连接，排水管本文档来自技高网...
【技术保护点】
压缩空气的储气装置，包括储气罐、密封装置和排水装置，其特征在于：所述储气罐放置于三个以上的水泥柱子之上，水泥柱子将储气罐托住；所述水泥柱子设置于水泥基台的上平面之上；所述储气罐的顶部与密封装置连接；所述储气罐的底部设置有排水装置；所述排水装置和密封装置之间设置有上下梯子，且上下梯子均匀分布于储气罐的外壳上。
【技术特征摘要】
1.压缩空气的储气装置，包括储气罐、密封装置和排水装置，其特征在于所述储气罐放置于三个以上的水泥柱子之上，水泥柱子将储气罐托住；所述水泥柱子设置于水泥基台的上平面之上；所述储气罐的顶部与密封装置连接；所述储气罐的底部设置有排水装置；所述排水装置和密封装置之间设置有上下梯子，且上下梯子均匀分布于储气罐的外壳上。2.根据权利要求1所述的压缩空气的储气装置，其特征在于所述储气罐为降压储气罐。3.根据权利要求1或2所述的压缩空气的储气装置，其特征在于所述储气罐为球形。4.根据权利要求1 3中任一项所述的压缩空气的储气装置，其特征在于所述储气罐的顶部设置有安全防泄露信号灯。5.根据权利要求1 3中任一项所述的压缩空气的储气装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：周登荣，周剑，
申请(专利权)人：周登荣，周剑，
类型：发明
国别省市：
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