專利名稱：壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置及裝有這種裝置的自然能源發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儲(chǔ)氣裝置，特別是涉及壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置及裝有這種裝置的自然能源發(fā)電站。
背景技術(shù)：
社會(huì)發(fā)展至今，人類對(duì)能源的需求每年都大幅度的增長。隨著煤炭、石油、天然氣等化石燃料越來越少，空氣污染、水源枯竭、地球溫室效應(yīng)等環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，因此開發(fā)利用新型、無污染、可再生的清潔能源具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。煤炭、石油、天然氣等燃料發(fā)電要產(chǎn)生大量溫室氣體，核能發(fā)電則面臨核廢料的處理問題，它們都不利于環(huán)境保護(hù)，而風(fēng)能、太陽能是一種取之不盡的無污染的可再生能源。因此，利用風(fēng)能、太陽能的發(fā)電系統(tǒng)已受到世界各國的高度重視，近年來也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。常見的以自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)槳葉的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、以太陽能作為熱源再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，都已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。由于自然風(fēng)的速度和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)能具有不穩(wěn)定的特性，因此風(fēng)力發(fā)電存在功率調(diào)節(jié)、變速運(yùn)行、對(duì)風(fēng)調(diào)節(jié)和變漿距等問題。由于在地面上利用太陽能要受到大氣層衰減的影響，還要受陰晴天、日出日落、地理位置等影響，因此太陽能的利用率較低，而且能量不平衡。目前，我國使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多是由風(fēng)輪、齒輪箱式增速器和發(fā)電機(jī)裝配構(gòu)成的機(jī)械驅(qū)動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并整體配裝在塔架頂端上，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，成本高。另外， 當(dāng)無風(fēng)天氣時(shí)，風(fēng)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械驅(qū)動(dòng)式發(fā)電機(jī)立刻停止發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的不利影響可以用儲(chǔ)能技術(shù)來改善。例如，應(yīng)用高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電壓和頻率都很穩(wěn)定，但是高溫超導(dǎo)材料的成本非常高，不能被廣泛應(yīng)用。針對(duì)上述不足，將空氣壓縮裝置和儲(chǔ)氣裝置引入自然能源發(fā)電系統(tǒng)中。在自然條件良好的情況下，風(fēng)能、太陽能或風(fēng)能與太陽能相結(jié)合驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可用多余的電量驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)工作，將壓縮空氣充入儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存起來；在自然條件較差的情況下，利用儲(chǔ)氣罐中的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，或者將其供給電網(wǎng)的發(fā)電站使用。儲(chǔ)氣裝置是用于盛裝氣體或液體，且需要承載一定壓力的密閉容器。早期用于化學(xué)工業(yè)，壓力多在10兆帕以下，當(dāng)合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后，則要求壓力容器的壓力達(dá)到100兆帕以下。隨著石油化工等工業(yè)的發(fā)展，壓力容器的工作溫度范圍越來越寬，容量不斷增大，對(duì)儲(chǔ)氣裝置的設(shè)計(jì)要求也越來越高。目前，大多數(shù)壓力容器是由鋼制成的，也有的用鋁、鈦等有色金屬和玻璃鋼、預(yù)應(yīng)力混凝土等非金屬材料制成的，然而這些材料的強(qiáng)度都不能承載更高的壓力，所以有必要對(duì)儲(chǔ)氣裝置的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在創(chuàng)造一種全新的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，并將其公之于眾，依法獲得該技術(shù)方案的專利權(quán)。自然能例如風(fēng)能、太陽能或風(fēng)能與太陽能相結(jié)合驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，用多余的電量驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)工作，將壓縮空氣充入儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存起來，在自然條件較差的情況下，利用儲(chǔ)氣罐中的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，或者將其供給電網(wǎng)的發(fā)電站使用。本發(fā)明的儲(chǔ)氣裝置就是用來存儲(chǔ)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，包括儲(chǔ)氣罐、 密封裝置和排水裝置，所述儲(chǔ)氣罐放置于三個(gè)以上的水泥柱子之上，水泥柱子將儲(chǔ)氣罐托起；所述水泥柱子設(shè)置于水泥基臺(tái)的上平面之上；所述儲(chǔ)氣罐的頂部與密封裝置連接，儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置有排水裝置；所述排水裝置和密封裝置之間設(shè)置有上下梯子，且上下梯子均勻分布于儲(chǔ)氣罐的外殼上。本發(fā)明的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，儲(chǔ)氣罐材料的屈服強(qiáng)度高，承載的壓力大，儲(chǔ)氣罐容積大，儲(chǔ)氣能力強(qiáng)。另外，將此儲(chǔ)氣裝置用于自然能源發(fā)電站，可有效的將壓縮空氣儲(chǔ)存起來備用或直接輸送給電網(wǎng)的發(fā)電站，避免由于自然能源比如風(fēng)能、太陽能等不穩(wěn)定而停止對(duì)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐為降壓儲(chǔ)氣罐。本發(fā)明的儲(chǔ)氣罐不僅適于儲(chǔ)存高壓空氣，也適于儲(chǔ)存超高壓空氣，將超高壓空氣降到一定的壓力后再儲(chǔ)存到本發(fā)明的儲(chǔ)氣罐中，可更加安全。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐為球形。因?yàn)樵趦?chǔ)氣罐所用材料、殼體厚度等相同的情況下，球形儲(chǔ)氣罐的耗材量小、受力均勻，能承載更大的儲(chǔ)氣壓力。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的頂部設(shè)置有安全防泄露信號(hào)燈。此信號(hào)燈用于提示儲(chǔ)氣罐是否漏氣，起到安全防范的作用。信號(hào)燈亮，說明儲(chǔ)氣罐漏氣，可能是密封裝置出現(xiàn)問題， 便于及時(shí)消除存在的隱患。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管道，在進(jìn)氣管道上設(shè)置超高壓電磁閥。優(yōu)選的是，與所述進(jìn)氣管道平行處設(shè)置有出氣管道多級(jí)恒壓減壓穩(wěn)壓氣罐閥門管道，在其上設(shè)置超高壓電磁閥。若超高壓力的氣體直接輸出，會(huì)造成壓力不穩(wěn)定，而且壓力越大氣流也越大，從而造成壓縮空氣的浪費(fèi)，因此通過多級(jí)恒壓減壓穩(wěn)壓氣罐閥門管道，使氣體壓力降低到工藝所要求的壓力，便于氣體平穩(wěn)的輸出。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置壓力表和手動(dòng)泄壓安全閥。儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力可以通過壓力表顯示出來，方便監(jiān)控，若壓力超過上限，則通過手動(dòng)泄壓安全閥泄壓，靈活控制罐內(nèi)氣體壓力，避免出現(xiàn)氣罐爆炸現(xiàn)象。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁和殼體外壁的材料均為船板鋼，其屈服強(qiáng)度為 550 lOOOMPa，厚度為5 10mm。船板鋼為細(xì)晶粒鎮(zhèn)靜鋼，具有高的屈服強(qiáng)度、高的低溫沖擊韌性、良好的焊接性能和抗冷彎性。這種鋼雖然含碳量較低，但是有利于發(fā)揮其主要合金元素Nb的細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化作用，同時(shí)有利于保持良好的焊接性能。另外，根據(jù)霍爾-佩奇公式可知，金屬材料的晶粒越小，其強(qiáng)度、韌性也越高。隨著船板鋼厚度的增加，其屈服強(qiáng)度也增大。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁和殼體外壁的船板鋼之間用螺紋鋼筋分布連接，螺紋鋼筋與其相鄰的螺紋鋼筋之間的間距為20cm。使用若干個(gè)螺紋鋼筋等間距的將殼體內(nèi)壁和殼體外壁的船板鋼連接起來構(gòu)成儲(chǔ)氣罐的外殼，該外殼更加的牢固、結(jié)實(shí)，內(nèi)、外壁不易分開，且受力均勻。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)有鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。使用鋼絲網(wǎng)一方面可以進(jìn)一步加固儲(chǔ)氣罐殼體內(nèi)壁和殼體外壁的船板鋼之間的連接，另一方面是在殼體內(nèi)灌入高標(biāo)號(hào)約束混泥土過程中，各個(gè)網(wǎng)孔內(nèi)灌入水泥的量可較為平均且容易控制，鋼絲網(wǎng)可以降低水泥的流動(dòng)性，使水泥在殼體內(nèi)的分布較為均勻，不會(huì)沉降到儲(chǔ)氣罐底部的殼體中。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土，標(biāo)號(hào)為52. 5號(hào)，該混泥土的膠結(jié)力很強(qiáng)，則其抗壓強(qiáng)度也很高，所以能承受很大的壓力。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為殼體內(nèi)壁、殼體外壁船板鋼的厚度及中間混泥土的厚度之和。殼體的厚度越大，能承載的壓力就越大，此儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm，足夠承載2000大氣壓的壓力，若殼體太厚，則浪費(fèi)材料。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐的容積為1022m3。儲(chǔ)氣罐的容積越大，盛裝的壓縮空氣也越多，承載的壓力也越大。優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐可承載的壓力為1200 1800大氣壓。本發(fā)明的儲(chǔ)氣罐的殼體的材料強(qiáng)度高，殼體內(nèi)均勻分布著螺紋鋼筋和鋼絲網(wǎng)，并且殼體內(nèi)灌滿52. 5號(hào)的高標(biāo)號(hào)約束混泥土，試驗(yàn)顯示，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得儲(chǔ)氣罐具有承載超高壓力的空氣的能力。優(yōu)選的是，所述密封裝置的頂部和底部均設(shè)置密封門，且分別與儲(chǔ)氣罐的殼體外壁和殼體內(nèi)壁相連，兩個(gè)密封門之間設(shè)置檢修入口。當(dāng)安全防泄露信號(hào)燈亮?xí)r，很可能是密封裝置出現(xiàn)問題導(dǎo)致漏氣，可通過檢修入口對(duì)密封裝置進(jìn)行檢修，更換密封圈等操作。優(yōu)選的是，所述排水裝置的排水管道的上端與儲(chǔ)氣罐底部連接，排水管道的下端與水泥基臺(tái)的上平面垂直，并延伸到水泥基臺(tái)貯水池的池面上。在壓縮空氣系統(tǒng)中，由產(chǎn)生、處理和儲(chǔ)存壓縮空氣的設(shè)備所組成的系統(tǒng)，稱為氣源系統(tǒng)。壓縮空氣主要通過空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮后制得，在氣源系統(tǒng)中從空氣壓縮機(jī)直接排出的空氣中含有很多雜質(zhì)，其中主要由水、油及顆粒雜質(zhì)所構(gòu)成,如果不對(duì)其進(jìn)行處理而直接使用，空氣中的雜質(zhì)會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的元件造成很大的危害，使設(shè)備的維護(hù)成本上升，使用壽命縮短。同時(shí)壓縮空氣中含有 100%相對(duì)濕度的水份，隨著其在管道的冷卻，其水份將析出，在壓縮空氣系統(tǒng)中，如果有水份，將會(huì)給使用者帶來許多的弊端。通過在儲(chǔ)氣罐底部連接排水管道，使未處理掉的水分及時(shí)排出來，并直接排入貯水池中，以免污染環(huán)境。優(yōu)選的是，所述排水管道上設(shè)置超高壓排水閥。優(yōu)選的是，所述水泥基臺(tái)為圓形的三層樓梯結(jié)構(gòu)，并設(shè)置于地平線以下，水泥基臺(tái)的上平面與地面平齊，上平面的半徑最小且大于所述儲(chǔ)氣罐的半徑。目前，儲(chǔ)氣裝置的基臺(tái)通常置于地面之上，通過螺栓將基臺(tái)與大地固定住，這種安裝方式振動(dòng)大、噪聲高、儲(chǔ)氣罐放置不穩(wěn)定。本發(fā)明的技術(shù)方案是將水泥基臺(tái)置于地平線以下，能夠使儲(chǔ)氣罐的放置更加穩(wěn)定，振動(dòng)小。優(yōu)選的是，所述水泥基臺(tái)的上平面的中心部位設(shè)置貯水池，在水泥基臺(tái)的一側(cè)設(shè)置排水窨井，在貯水池的一側(cè)設(shè)置排水道，所述排水道與排水窨井連通。儲(chǔ)氣罐中的水從排水管道排入貯水池后，再沿著排水道流入排水窨井，避免污染環(huán)境。貯水池中注滿水后，應(yīng)及時(shí)排走，否則會(huì)溢出貯水池，造成環(huán)境污染。優(yōu)選的是，所述水泥柱子為六根。六根水泥柱子平均分布，并托起儲(chǔ)氣罐，使儲(chǔ)氣罐更加平穩(wěn)，消除了振動(dòng)和噪聲。本發(fā)明的另一目的在于提供一種自然能源發(fā)電站，裝有上述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝[0030]具體地說，一種自然能源發(fā)電站，通過自然能發(fā)電以驅(qū)動(dòng)空氣壓縮裝置，進(jìn)而通過該空氣壓縮裝置產(chǎn)生壓縮空氣作為蓄能介質(zhì)，并將其存儲(chǔ)于上述的N組壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置中，再以此作為其他發(fā)電站(例如網(wǎng)電)的主要驅(qū)動(dòng)能源或輔助驅(qū)動(dòng)能源，以穩(wěn)定的發(fā)電或?qū)Πl(fā)電站進(jìn)行調(diào)峰補(bǔ)償發(fā)電以適應(yīng)電網(wǎng)的入網(wǎng)要求。優(yōu)選的是，所述自然能源發(fā)電站為風(fēng)力發(fā)電站。特別優(yōu)選一綜合能源風(fēng)道井發(fā)電站。優(yōu)選的是，所述綜合能源為風(fēng)力、水力、太陽能、潮汐、波浪能的自然能源之一或其組合。出于環(huán)保的目的，本發(fā)明特別優(yōu)選以風(fēng)力結(jié)合太陽能的綜合能源風(fēng)道井發(fā)電站作為壓縮空氣蓄能發(fā)電站。所述綜合能源風(fēng)道井發(fā)電站包括設(shè)置于其中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接有空氣壓縮裝置，該空氣壓縮裝置連接上述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，該儲(chǔ)氣裝置進(jìn)而連接到其他發(fā)電站。優(yōu)選的是，所述綜合能源風(fēng)道井發(fā)電站具有設(shè)置于風(fēng)道井中的氣動(dòng)馬達(dá)，所述儲(chǔ)氣裝置的排放端連接于該氣動(dòng)馬達(dá)的輸入端。優(yōu)選的是，所述氣動(dòng)馬達(dá)通過機(jī)械或電傳動(dòng)裝置與所述綜合能源風(fēng)道井發(fā)電站的風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連接。優(yōu)選的是，所述其他發(fā)電站是氣壓渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電站，該氣壓渦輪發(fā)電機(jī)的輸入端與所述儲(chǔ)氣裝置的輸出端相連接。優(yōu)選的是，所述風(fēng)道井設(shè)置在豎直方向上，以自下而上地引風(fēng)。優(yōu)選的是，所述風(fēng)道井的頂端帶有一消音器，該消音器具有一端帽，連接在風(fēng)塔 (即風(fēng)道井)頂端，且具有數(shù)個(gè)分散設(shè)置的排氣孔。所述消音器包括數(shù)組相間隔并同軸設(shè)置的圓柱狀消音筒，優(yōu)選的是，消音筒由三個(gè)不等徑的圓筒結(jié)構(gòu)相互間隔一間隙地套疊并同軸設(shè)置在風(fēng)道井的出口處；各消音筒均開設(shè)有數(shù)個(gè)水平排氣孔；所述端帽相間隔地包覆在所述消音筒的最外側(cè)；消音筒的下開口與風(fēng)道井的上端相連通。相鄰消音筒上開設(shè)的水平排氣孔相互錯(cuò)開設(shè)置，亦即各排氣孔的孔心相互不對(duì)齊。優(yōu)選設(shè)置三層消音筒。消音器上具有一空心圓錐端，數(shù)個(gè)排氣孔設(shè)置在該圓錐端的錐面上。每層消音筒上的排氣孔的面積總和均大于等于風(fēng)道井的出口橫截面積。排氣孔的形狀除圓孔外，亦可采用槽縫結(jié)構(gòu)，同樣使各層的槽縫相互錯(cuò)開，以避免氣流直接同時(shí)穿過相鄰的消音筒。通常，圓錐端的頂端設(shè)置有避雷裝置，也可根據(jù)需要設(shè)置警示、信號(hào)裝置。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖I為按照本發(fā)明的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置的降壓儲(chǔ)氣裝置的一優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示的按照本發(fā)明的降壓儲(chǔ)氣裝置的剖視圖；[0048]圖3為圖I和圖2所示的按照本發(fā)明的降壓儲(chǔ)氣裝置的降壓儲(chǔ)氣罐的俯視圖；圖4為按照本發(fā)明的降壓儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁和殼體外壁的船板鋼的屈服強(qiáng)度隨船板鋼的厚度變化的曲線圖；圖5為按照本發(fā)明的自然能源發(fā)電站的蓄能發(fā)電系統(tǒng)原理框圖。圖中標(biāo)注說明降壓儲(chǔ)氣罐1，水泥基臺(tái)2，密封門3，檢修入口 4，安全防泄露信號(hào)燈5，進(jìn)氣管道6，出氣管道多級(jí)恒壓減壓穩(wěn)壓氣罐閥門管道7，超高壓電磁閥8，上下梯子9， 排水管道10，超高壓排水閥11，壓力表12，手動(dòng)泄壓安全閥13，水泥柱子14，殼體內(nèi)壁15， 殼體外壁16，螺紋鋼筋17，鋼絲網(wǎng)18，高標(biāo)號(hào)約束混泥土 19，貯水池20，排水道21，排水窨井22。
具體實(shí)施方式
下面以自然能源發(fā)電站的壓縮空氣的降壓儲(chǔ)氣裝置為例進(jìn)行詳細(xì)的說明。實(shí)施例一如圖I和圖2所示，壓縮空氣的降壓儲(chǔ)氣裝置，包括球形的降壓儲(chǔ)氣罐I、密封裝置和排水裝置。降壓儲(chǔ)氣罐I置于六根水泥柱子14之上，六根水泥柱子14均勻分布于水泥基臺(tái)2的上平面之上，并將降壓儲(chǔ)氣罐I托起，使降壓儲(chǔ)氣罐I更加平穩(wěn)，消除了振動(dòng)和噪聲。水泥基臺(tái)2為圓形的三層樓梯結(jié)構(gòu)，并置于地平線以下，水泥基臺(tái)2的上平面與地面平齊，上平面的半徑最小且大于降壓儲(chǔ)氣罐I的半徑。將水泥基臺(tái)2置于地平線以下的安裝方式，能夠使降壓儲(chǔ)氣罐I的放置更穩(wěn)定，振動(dòng)小。水泥基臺(tái)2的上平面的中心部位設(shè)置貯水池20，在水泥基臺(tái)2的一側(cè)設(shè)置排水窨井22，在貯水池20的一側(cè)設(shè)置排水道21，排水道21與排水窨井22連通。降壓儲(chǔ)氣罐I中的水從排水管道10排入貯水池20后，再沿著排水道21流入排水窨井22中，避免污染環(huán)境。降壓儲(chǔ)氣罐I的頂部與密封裝置連接，并設(shè)有安全防泄露信號(hào)燈5。信號(hào)燈亮，說明儲(chǔ)氣罐漏氣，可能是密封裝置出現(xiàn)問題，及時(shí)提出警示，起到安全防范的作用。它的頂部還設(shè)有進(jìn)氣管道6，在進(jìn)氣管道6上設(shè)置超高壓電磁閥8。在與進(jìn)氣管道6平行處設(shè)置有出氣管道多級(jí)恒壓減壓穩(wěn)壓氣罐閥門管道7，在其上也設(shè)有超高壓電磁閥8。通過多級(jí)恒壓減壓穩(wěn)壓氣罐閥門管道7，使氣體壓力降低，便于平穩(wěn)的輸出。密封裝置的頂部和底部均設(shè)有密封門3，且分別與降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體外壁16和殼體內(nèi)壁15相連，兩個(gè)密封門3之間設(shè)有檢修入口 4。當(dāng)安全防泄露信號(hào)燈5亮，很可能是密封裝置出現(xiàn)問題導(dǎo)致漏氣，可通過檢修入口 4對(duì)密封裝置進(jìn)行檢修，更換密封圈等操作。降壓儲(chǔ)氣罐I的底部設(shè)有排水裝置，排水裝置和密封裝置之間設(shè)有上下梯子9，且上下梯子9均勻分布于降壓儲(chǔ)氣罐I的外殼上。它的底部還設(shè)有壓力表12和手動(dòng)泄壓安全閥13。排水裝置的排水管道10的上端與降壓儲(chǔ)氣罐I底部連接，排水管道10的下端與水泥基臺(tái)2的上平面垂直，并延伸到水泥基臺(tái)2的貯水池20的池面上。通過與降壓儲(chǔ)氣罐 I底部相連接的排水管道10，使未處理掉的水分排出來，并通過與降壓儲(chǔ)氣罐I底部相連接的排水管道10,使未處理掉的水分排出來,并直接排入忙水池20中，以免污染環(huán)境。排水管道10上還設(shè)有超高壓排水閥11。[0060]如圖3和圖4所示，降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體內(nèi)壁15和殼體外壁16的材料均為船板鋼，其屈服強(qiáng)度為550MPa，厚度為5mm。船板鋼具有高的屈服強(qiáng)度、高的低溫沖擊韌性、良好的焊接性能和抗冷彎性。船板鋼的厚度不同，其屈服強(qiáng)度也不同。如圖2和圖3所不,在降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體內(nèi)壁15和殼體外壁16的船板鋼之間用螺紋鋼筋17分布連接，螺紋鋼筋17與其相鄰的螺紋鋼筋17之間的間距為20cm。使用若干個(gè)螺紋鋼筋17等間距的將殼體內(nèi)壁15和殼體外壁16的船板鋼連接起來構(gòu)成降壓儲(chǔ)氣罐I的外殼，該外殼更加的牢固、結(jié)實(shí)，且受力均勻。在降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體內(nèi)壁15、殼體外壁16及螺紋鋼筋17之間設(shè)有鋼絲網(wǎng)18，且均勻分布于降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體內(nèi)。殼體內(nèi)灌滿52. 5號(hào)的高標(biāo)號(hào)約束混泥土 19。由于設(shè)有鋼絲網(wǎng)18，所以在灌入混泥土的過程中，各個(gè)網(wǎng)孔內(nèi)灌入水泥的量可較為平均且容易控制，鋼絲網(wǎng)18可以降低水泥的流動(dòng)性，使水泥在殼體內(nèi)的分布較為均勻，不會(huì)沉降到降壓儲(chǔ)氣罐I底部的殼體中。殼體厚度為lm。降壓儲(chǔ)氣罐I的容積為1022m3，能夠承載1200大氣壓的壓力。如圖5所示，一自然能源發(fā)電站，通過自然能例如風(fēng)力發(fā)電以驅(qū)動(dòng)空氣壓縮裝置， 進(jìn)而通過該空氣壓縮裝置產(chǎn)生壓縮空氣作為蓄能介質(zhì)，并將其存儲(chǔ)于上述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置中，再以此作為其他發(fā)電站的主要驅(qū)動(dòng)能源或輔助驅(qū)動(dòng)能源，以穩(wěn)定的發(fā)電或?qū)Πl(fā)電站進(jìn)行調(diào)峰補(bǔ)償發(fā)電以適應(yīng)電網(wǎng)的入網(wǎng)要求。實(shí)施例二 壓縮空氣的降壓儲(chǔ)氣裝置、各部件之間的位置關(guān)系和連接關(guān)系、以及裝有這種裝置的自然能源發(fā)電站同實(shí)施例一。如圖3和圖4所示，降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體內(nèi)壁15和殼體外壁16的材料均為船板鋼，其屈服強(qiáng)度為820MPa，厚度為7mm。船板鋼具有高的屈服強(qiáng)度、高的低溫沖擊韌性、良好的焊接性能和抗冷彎性。降壓儲(chǔ)氣罐I的容積為1022m3，能夠承載1550大氣壓的壓力。實(shí)施例三壓縮空氣的降壓儲(chǔ)氣裝置、各部件之間的位置關(guān)系和連接關(guān)系、以及裝有這種裝置的自然能源發(fā)電站同實(shí)施例一和實(shí)施例二。如圖3和圖4所示，降壓儲(chǔ)氣罐I的殼體內(nèi)壁15和殼體外壁16的材料均為船板鋼，其屈服強(qiáng)度為lOOOMPa，厚度為10mm。船板鋼具有高的屈服強(qiáng)度、高的低溫沖擊韌性、良好的焊接性能和抗冷彎性。降壓儲(chǔ)氣罐I的容積為1022m3，能夠承載1800大氣壓的壓力。本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本發(fā)明的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置及裝有這種裝置的自然能源發(fā)電站包括上述本發(fā)明的說明書的發(fā)明內(nèi)容和具體實(shí)施方式
部分以及附圖所示出的各部分的任意組合，雖然限于篇幅并為使說明書簡(jiǎn)明而沒有將這些組合構(gòu)成的各方案一一描述。
權(quán)利要求1.壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，包括儲(chǔ)氣罐、密封裝置和排水裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐放置于三個(gè)以上的水泥柱子之上，水泥柱子將儲(chǔ)氣罐托??；所述水泥柱子設(shè)置于水泥基臺(tái)的上平面之上；所述儲(chǔ)氣罐的頂部與密封裝置連接；所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置有排水裝置； 所述排水裝置和密封裝置之間設(shè)置有上下梯子，且上下梯子均勻分布于儲(chǔ)氣罐的外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐為降壓儲(chǔ)氣罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求
4.根據(jù)權(quán)利要求有安全防泄露信號(hào)燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求有安全防泄露信號(hào)燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求有安全防泄露信號(hào)燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管道，在進(jìn)氣管道上設(shè)置超高壓電磁閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管道，在進(jìn)氣管道上設(shè)置超高壓電磁閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管道，在進(jìn)氣管道上設(shè)置超高壓電磁閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于與所述進(jìn)氣管道平行處設(shè)置有出氣管道多級(jí)恒壓減壓穩(wěn)壓氣罐閥門管道，在其上設(shè)置超高壓電磁閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置壓力表和手動(dòng)泄壓安全閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置壓力表和手動(dòng)泄壓安全閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置壓力表和手動(dòng)泄壓安全閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁和殼體外壁的材料均為船板鋼。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁和殼體外壁的材料均為船板鋼。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)壁和殼體外壁的材料均為船板鋼。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述船板鋼的屈服強(qiáng)度為 550 IOOOMPa0
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述船板鋼的屈服強(qiáng)度為 550 IOOOMPa0
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述船板鋼的屈服強(qiáng)度為 550 IOOOMPa0
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述船板鋼的厚度為 5 IOmm0
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述船板鋼的厚度為 5 IOmm0
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述船板鋼的厚度為 5 IOmm0
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁和殼體外壁的船板鋼之間用螺紋鋼筋分布連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁和殼體外壁的船板鋼之間用螺紋鋼筋分布連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁和殼體外壁的船板鋼之間用螺紋鋼筋分布連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述螺紋鋼筋與其相 鄰的螺紋鋼筋之間的間距為20cm。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述螺紋鋼筋與其相 鄰的螺紋鋼筋之間的間距為20cm。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述螺紋鋼筋與其相 鄰的螺紋鋼筋之間的間距為20cm。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)置鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求M所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)置鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)置鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。
32.根據(jù)權(quán)利要求洲所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)置鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)置鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。
34.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 壁、殼體外壁及螺紋鋼筋之間設(shè)置鋼絲網(wǎng)，且均勻分布于儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土。
36.根據(jù)權(quán)利要求M所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土。
38.根據(jù)權(quán)利要求洲所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi) 灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土。
39.根據(jù)權(quán)利要求27所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土。
40.根據(jù)權(quán)利要求28所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體內(nèi)灌滿高標(biāo)號(hào)約束混泥土。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。
44.根據(jù)權(quán)利要求38所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。
45.根據(jù)權(quán)利要求39所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的殼體厚度為lm。
47.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的容積為 1022m3。
48.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的容積為 1022m3。
49.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的容積為 1022m3。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐可承載的壓力為1200 1800大氣壓。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐可承載的壓力為1200 1800大氣壓。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐可承載的壓力為1200 1800大氣壓。
53.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述密封裝置的頂部和底部均設(shè)置密封門，且分別與儲(chǔ)氣罐的殼體外壁和殼體內(nèi)壁相連，兩個(gè)密封門之間設(shè)置檢修入口。
54.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述排水裝置的排水管道的上端與儲(chǔ)氣罐底部連接，排水管道的下端與水泥基臺(tái)的上平面垂直，并延伸到水泥基臺(tái)貯水池的池面上。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述排水管道上設(shè)置超聞壓排水閥。
56.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述水泥基臺(tái)為圓形的三層樓梯結(jié)構(gòu)，并設(shè)置于地平線以下，水泥基臺(tái)的上平面與地面平齊，上平面的半徑最小且大于所述儲(chǔ)氣罐的半徑。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述水泥基臺(tái)的上平面的中心部位設(shè)置半球形的貯水池，在水泥基臺(tái)的一側(cè)設(shè)置排水窨井，在貯水池的一側(cè)設(shè)置排水道，所述排水道與排水窨井連通。
58.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于所述水泥柱子為六根。
59.自然能源發(fā)電站，具有壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置，其特征在于采用上述任一權(quán)利要求的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置及裝有這種裝置的自然能源發(fā)電站。所述裝置包括儲(chǔ)氣罐、密封裝置和排水裝置。儲(chǔ)氣罐置于六根水泥柱子之上，水泥柱子均勻分布并將儲(chǔ)氣罐托起；水泥柱子置于水泥基臺(tái)的上平面之上；儲(chǔ)氣罐的頂部與密封裝置連接，底部設(shè)置有排水裝置；排水裝置和密封裝置之間設(shè)置有上下梯子，且上下梯子均勻分布于儲(chǔ)氣罐的外殼上。儲(chǔ)氣罐的內(nèi)、外壁材料均為船板鋼，其屈服強(qiáng)度為550～1000MPa，厚度為5～10mm。儲(chǔ)氣罐殼體的厚度為1m，容積為1022m3，可承載的壓力為1200～1800大氣壓。所述自然能源發(fā)電站，裝有上述的壓縮空氣的儲(chǔ)氣裝置。本實(shí)用新型技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果是儲(chǔ)氣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，儲(chǔ)氣罐的材料的屈服強(qiáng)度高，承載的壓力大。
文檔編號(hào)F17C13/06GK202349577SQ20112038713
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者周劍, 周登榮 申請(qǐng)人:周劍, 周登榮