【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及儲氣洞室排水領域，具體是一種壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統及方法。
技術介紹
1、作為新型儲能技術一個重要分支，壓縮空氣儲能的初投資較低，利用水電地下洞室建設儲能項目能較好地協同水電參與深度調峰調頻，促進新能源消納，推動水風光蓄儲一體化開發，實現水電站地下閑置洞室再利用。
2、壓縮空氣電站運行期間，首先利用壓縮機對空氣進行壓縮，一般運行壓力達到10mpa，空氣溫度上升，再排放高壓氣體利用膨脹機發電，此時溫度降低。由于空氣壓力的巨大變化，儲氣洞室內會產生大量積水，受到高內壓作用，積聚的承壓水會對結構產生破壞，同時大量積水也會侵占洞室斷面，降低儲氣發電效率。常規引水隧洞或者交通隧洞的內水基本都安裝水泵進行抽排，影響洞室運行效率，同時受到電力供應限制。壓縮空氣儲能地下洞室運行期間，由于其高內壓的作用，外水對結構的影響很小，但是當儲氣洞室處于檢修狀態時，過高的外水壓力可能會造成襯砌結構的屈曲破壞。現有的儲氣洞室排水結構未能充分利用儲氣洞室高壓氣體，功能都較單一，排水效果受限。為此，急需一種能夠不影響工作效率的利用儲氣洞室高內壓進行內外水排放的智能排水系統和方法。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本申請提供了一種壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統及方法。
2、本專利技術解決上述問題所采用的技術方案是：
3、壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，包括：儲氣洞室，還包括至少一個集水坑，排水管，排水廊道及智能控制系統，所述智能控制系統包括水位傳感器
4、進一步地，當集水坑有多個時，單個集水坑有效容積需滿足下列關系：
5、
6、v0≥v2
7、v0≤0.1％v3
8、其中，n為集水坑個數；v0為單個集水坑的有效容積，v1為一次充放氣過程產生的冷凝水體積；v2為單條排水管容積；v3為儲氣洞室容積。
9、進一步地，所述集水坑上設置有過濾格柵。
10、進一步地，所述儲氣洞室底部、集水坑和/或排水廊道設置有坡度。
11、進一步地，排水廊道設置在儲氣洞室側上方且平行于洞室軸線方向。
12、進一步地，所述排水廊道中還設置有抽水泵。
13、壓縮空氣儲能地下洞室自動排水方法，應用于壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，包括：
14、儲氣洞室儲氣之前確認所有閥門均處于關閉狀態；
15、對儲氣洞室注入壓力氣體，洞內壓力逐漸升高，在壓力作用下洞內積水匯入集水坑中，當水位傳感器監測到集水坑水位達到臨界水位后控制開啟集水坑控制閥門和廊道控制閥門；
16、閥門開啟后，利用儲氣洞室內壓推動集水坑內積水經排水管向上進入排水廊道，經廊道匯聚后排到洞室外部；
17、當洞室內部壓力增加到時或集水坑水位降低到安全水位時，關閉集水坑控制閥門和廊道控制閥門，其中pmin為儲氣洞室內部最低氣壓，pmax為最高氣壓。
18、進一步地，先開啟廊道控制閥門，再開啟集水坑控制閥門；先關閉集水坑控制閥門，再關閉廊道控制閥門。
19、本專利技術相比于現有技術具有的有益效果是：利用高壓儲氣洞室的內部循環壓力進行內部積水排放，不需要額外的動力來源；利用壓縮空氣儲能地下洞室循環充放氣期間進行排水，不影響高壓儲氣洞室的正常運行，效率更高；使用智能控制系統控制洞室水位以及閥門的開關，能夠做到精準控制，減少人力資源配置；兼具內外水排放功能，可保證儲氣洞室檢修排水或應急排水，節能高效，檢修方便。
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1.壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，包括：儲氣洞室，其特征在于，還包括至少一個集水坑，排水管，排水廊道及智能控制系統，所述智能控制系統包括水位傳感器、壓力傳感器及分別與水位傳感器及壓力傳感器連接的控制單元，所述壓力傳感器設置在儲氣洞室內，水位傳感器設置在集水坑中，集水坑設置在儲氣洞室底部，集水坑底部設置排水口，排水廊道位于儲氣洞室側上方并通過排水管與排水口連接；排水管兩端分別設置有集水坑控制閥門及廊道控制閥門，控制單元根據水位傳感器及壓力傳感器的檢測結果控制集水坑控制閥門和廊道控制閥門的啟閉。
2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，當集水坑有多個時，單個集水坑有效容積需滿足下列關系：
3.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，所述集水坑上設置有過濾格柵。
4.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，所述儲氣洞室底部、集水坑和/或排水廊道設置有坡度。
5.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，排水廊道設置在儲氣洞室側上方
6.根據權利要求1-5任意一項所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，所述排水廊道中還設置有抽水泵。
7.壓縮空氣儲能地下洞室自動排水方法，應用于權利要求1-6任意一項所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，包括：
8.根據權利要求7所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水方法，其特征在于，先開啟廊道控制閥門，再開啟集水坑控制閥門；先關閉集水坑控制閥門，再關閉廊道控制閥門。
...【技術特征摘要】
1.壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，包括：儲氣洞室，其特征在于，還包括至少一個集水坑，排水管，排水廊道及智能控制系統，所述智能控制系統包括水位傳感器、壓力傳感器及分別與水位傳感器及壓力傳感器連接的控制單元，所述壓力傳感器設置在儲氣洞室內，水位傳感器設置在集水坑中，集水坑設置在儲氣洞室底部，集水坑底部設置排水口，排水廊道位于儲氣洞室側上方并通過排水管與排水口連接；排水管兩端分別設置有集水坑控制閥門及廊道控制閥門，控制單元根據水位傳感器及壓力傳感器的檢測結果控制集水坑控制閥門和廊道控制閥門的啟閉。
2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，當集水坑有多個時，單個集水坑有效容積需滿足下列關系：
3.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能地下洞室自動排水系統，其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹崇林，張世殊，張敬，唐碧華，陳軍，李曉龍，鐘勇，
申請(專利權)人：中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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