專利名稱：一種循環(huán)抽水儲(chǔ)能電站節(jié)電和提高發(fā)電效率的新方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用電抽水上高山水庫(kù)儲(chǔ)水用水發(fā)電的儲(chǔ)能電站的節(jié)電提效技術(shù)，尤其是涉及到一種循環(huán)抽水儲(chǔ)能電站節(jié)電和提高發(fā)電效率的新方法及其裝置。技術(shù)背景為了解決電網(wǎng)削峰填谷、平衡用電問題，國(guó)內(nèi)外均采用修建大規(guī)模高水頭抽水儲(chǔ)能電站來實(shí)現(xiàn)。即利用電網(wǎng)用戶用電低谷時(shí)的剩余電源來驅(qū)動(dòng)大型水泵抽水上高山水庫(kù)儲(chǔ)存起來，待用戶用電高峰時(shí)則放水推動(dòng)低處的水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電補(bǔ)充電網(wǎng)供用戶使用。但在這一抽水上高山水庫(kù)，二放水下低處發(fā)電的兩次運(yùn)作中，由于輸水管道的摩擦阻力的存在，加上水泵和發(fā)電機(jī)組的機(jī)械摩擦損失及其他發(fā)熱線損等諸多因素造成損耗達(dá)30%左右，即用一百度電抽水、儲(chǔ)水、放水發(fā)電最終只能獲得約70度電進(jìn)網(wǎng)使用，這一損失在大型抽水儲(chǔ)能電站來計(jì)算，是非?？捎^而令人痛心的損失。為了解決這一虧損難題，本發(fā)明便是為實(shí)現(xiàn)降低抽水儲(chǔ)能電站抽水用電量、提高電站發(fā)電量的目的而設(shè)計(jì)的。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)抽水儲(chǔ)能電站節(jié)電提效目的，本發(fā)明的實(shí)施方案是采用二種實(shí)施方案，其方案一是直接利用現(xiàn)有抽水儲(chǔ)能電站進(jìn)行改造在現(xiàn)有的抽水儲(chǔ)能電站的抽水水泵的進(jìn)水管安裝一臺(tái)導(dǎo)入減阻材料導(dǎo)入器，可裝干粉導(dǎo)入器，也可裝液料導(dǎo)入器，具體采用的減阻材料導(dǎo)入器的結(jié)構(gòu)形狀由導(dǎo)入管連接一個(gè)電動(dòng)或手動(dòng)開關(guān)，再連接一個(gè)儲(chǔ)料桶組成，然后將導(dǎo)入管插入抽水泵吸水管中固定，用電動(dòng)開關(guān)的還要電連接通電控開關(guān)。也可采用在市場(chǎng)買來的現(xiàn)成的消防水槍用的減阻材料導(dǎo)入器械配套安裝使用。本發(fā)明所使用的減小抽水和放水發(fā)電的管道輸水過程中的水與管道之間的沾滯摩擦阻力的減阻材料，便是采用現(xiàn)有的高分子量PEO減阻材料，又名聚氧乙烯、多氧素。用量為千分之零點(diǎn)一至零點(diǎn)九(0.1%。-O. 9%。)，不能超過千分之零點(diǎn)九，一般為千分之三左右合適。本發(fā)明的要點(diǎn)是采用在抽水儲(chǔ)能電站的抽水泵的吸水管插裝一臺(tái)減阻材料導(dǎo)入器，導(dǎo)入器所使用的材料是高分子材料聚氧乙烯ΡΕ0，又名多氧素、長(zhǎng)鏈多糖，具體導(dǎo)入量為O. 1-0. 9%。，最佳量為O. 3%。左右，使用方法可用干粉，也可用濃縮液，或自配液體材料。關(guān)鍵注意調(diào)節(jié)開關(guān)調(diào)配好減阻劑的導(dǎo)入量達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)目的。方案二是在方案一的基礎(chǔ)上再增建一個(gè)低地儲(chǔ)水池，規(guī)模應(yīng)比高山儲(chǔ)水庫(kù)略大一些，可建于地面上也可以建于地下。建地上可以養(yǎng)觀賞魚，當(dāng)游泳池或游船池供游人使 用。建地下則不占地面耕地，還可利用更換水澆地抗旱或供其他用水。修建大型低地儲(chǔ)水池目的是循環(huán)使用經(jīng)添加減阻材料聚氧乙烯高分子量PEO材料，并經(jīng)過第一次發(fā)電的水，無需第二次連續(xù)再添加聚氧乙烯高分子量PEO減阻材料，從而更進(jìn)一步地減少成本，獲取更大的利潤(rùn)，這便是第二方案的最大優(yōu)點(diǎn)。工作原理上述發(fā)明方案一的工作原理是在抽水上高山水庫(kù)時(shí)，由于減阻劑導(dǎo)入器里的高分子量PEO液體材料受抽水泵吸水管水流產(chǎn)生的負(fù)壓作用，被吸引流入水流之中與水流充分混合后，立即產(chǎn)生一種混動(dòng)摩擦式的流動(dòng)形態(tài)，從而使水流與輸水管壁之間原來產(chǎn)生的沾滯性摩擦阻力減小達(dá)到80%，因此便使水流阻力大為減小，流速加快，流量增多約達(dá)30%以上，所以比原來抽水儲(chǔ)滿原水庫(kù)所需的時(shí)間縮短了 30%，用電量當(dāng)然比原來減少了 30%。然后把混合含有千分之零點(diǎn)一至零點(diǎn)三之間的高分子量PEO減阻材料的水放下推動(dòng)低地水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，由于減阻材料仍然具有減少水與管壁之間沾滯摩擦阻力的作用，所以又增加了水對(duì)水輪機(jī)的沖擊力，增大了水流量約30%，最終又獲得了比原來發(fā)電量增加20 %左右。這樣，抽水儲(chǔ)水減少用電30 %，放水發(fā)電又可增加20 %，兩者相加節(jié)電費(fèi)就高達(dá)50%以上了。還有方案二的工作原理就更簡(jiǎn)單了。由于方案一所儲(chǔ)存發(fā)電之水已經(jīng)添加了減少水流與管道壁之間的摩擦阻力的高分子量PEO減阻材料，這批水被存儲(chǔ)于地下水池之中，所含的減阻材料依然存在，經(jīng)第二第三次反復(fù)循環(huán)使用一段時(shí)間，無需再添加減阻材料均可獲得減阻效果。這樣，方案二便是一種一本萬利的最佳方案了，連續(xù)使用成本為零，利潤(rùn)增加，直到所儲(chǔ)之水變質(zhì)失效再更換一次又可連用。這便是本發(fā)明的工作原理。社會(huì)效益本發(fā)明是一種低成本高效益的節(jié)能技術(shù)方法，一經(jīng)使用便是一本萬利，全國(guó)推廣效益可觀，世界推廣節(jié)能更是天文數(shù)數(shù)。對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，尤其是環(huán)境效益更是具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)抽水儲(chǔ)能電站節(jié)電和提高發(fā)電效率的新方法及其裝置，包括高山儲(chǔ)水池、低處水輪發(fā)電機(jī)組、廠房、抽水電泵、輸水管道、并網(wǎng)系統(tǒng)等其特征是方案一是直接利用現(xiàn)有抽水儲(chǔ)能電站進(jìn)行改造在現(xiàn)有的抽水儲(chǔ)能電站的抽水水泵的進(jìn)水管安裝一臺(tái)導(dǎo)入減阻材料導(dǎo)入器，可裝干粉導(dǎo)入器，也可裝液料導(dǎo)入器，具體采用的減阻材料導(dǎo)入器的結(jié)構(gòu)形狀由導(dǎo)入管連接一個(gè)電動(dòng)或手動(dòng)開關(guān)，再連接一個(gè)儲(chǔ)料桶組成，然后將導(dǎo)入管插入抽水泵吸水管中固定，用電動(dòng)開關(guān)的還要電連接通電控開關(guān)，也可采用在市場(chǎng)買來的現(xiàn)成的消防水槍用的減阻材料導(dǎo)入器械配套安裝使用，本發(fā)明所使用的減小抽水和放水發(fā)電的管道輸水過程中的水與管道之間的沾滯摩擦阻力的減阻材料，便是采用現(xiàn)有的高分子量PEO減阻材料，又名聚氧乙烯、多氧素，用量為千分之零點(diǎn)一至零點(diǎn)九(O. 1%。-O. 9%。)，不能超過千分之零點(diǎn)九，一般為千分之三左右合適，本發(fā)明的要點(diǎn)是采用在抽水儲(chǔ)能電站的抽水泵的吸水管插裝一臺(tái)減阻材料導(dǎo)入器，導(dǎo)入器所使用的材料是高分子材料聚氧乙烯ΡΕ0，又名多氧素、長(zhǎng)鏈多糖，具體導(dǎo)入量為O. 1-0. 9%。，最佳量為0.3%。左右，使用方法可用干粉，也可用濃縮液，或自配液體材料，關(guān)鍵注意調(diào)節(jié)開關(guān)調(diào)配好減阻劑的導(dǎo)入量達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法及裝置，其特征是方案二是在方案一的基礎(chǔ)上再增建一個(gè)低地儲(chǔ)水池，規(guī)模應(yīng)比高山儲(chǔ)水庫(kù)略大一些，可建于地面上也可以建于地下，建地上可以養(yǎng)觀賞魚，當(dāng)游泳池或游船池供游人使用，建地下則不占地面耕地，還可利用更換水澆地抗旱或供其他用水，修建大型低地儲(chǔ)水池目的是循環(huán)使用經(jīng)添加減阻材料聚氧乙烯高分子量PEO材料，并經(jīng)過第一次發(fā)電的水，無需第二次連續(xù)再添加聚氧乙烯高分子量PEO減阻材料，從而更進(jìn)一步地減少成本，獲取更大的利潤(rùn)，這便是第二方案的最大優(yōu)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法及裝置，其特征是把抽水儲(chǔ)能電站的上下儲(chǔ)水水庫(kù)移建在用戶選擇合適的地方，目的是可以提高水頭，便于管理或是荒蕪不占農(nóng)田耕地的地方建造，這樣雖然輸水管伸長(zhǎng)了，但其輸水阻力增加并不很大，可以綜合考慮采用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種循環(huán)抽水儲(chǔ)能電站節(jié)電和提高發(fā)電效率的新方法及其裝置。電站包括原有電站技術(shù)改造節(jié)電提效和新建抽水節(jié)電、放水發(fā)電又提高發(fā)電量的新型循環(huán)抽水儲(chǔ)能電站兩種技術(shù)方案，其利用高分子減阻材料來實(shí)現(xiàn)減小抽水和發(fā)電的輸水管道與水流之間的沾滯摩擦阻力達(dá)到80％，從而達(dá)到節(jié)電和增加發(fā)電量達(dá)30％以上的目的，非常適合原有和新建抽水儲(chǔ)能電站推廣采用。
文檔編號(hào)F03B13/06GK103032253SQ20121051914
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者李宏江 申請(qǐng)人:李宏江