專利名稱：一種高溫高壓蒸汽的貯存方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽的有效利用方法，特別是涉及ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在隨著世界能源的緊缺和溫室效應(yīng)的増加，如何提高能量的利用率非常重要?；鹆Πl(fā)電廠和核電站由于在發(fā)電過(guò)程中需要連續(xù)地工作，否則會(huì)帶來(lái)巨大的安全隱患。同時(shí)，由于深夜和白天的用電量不平衡，所以對(duì)電的需求也不平衡，這樣就造成了火力發(fā)電廠和核電站在深夜會(huì)產(chǎn)生相對(duì)多余的高溫高壓蒸汽。為了提高火力發(fā)電廠和核電站的發(fā)電效率，現(xiàn)在有很多新的技術(shù)，如本人向中國(guó)專利局申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?008100372136發(fā)明名稱《ー種利用深夜蒸汽蓄能的方法》中公開(kāi)了ー種蒸汽利用方法，該方法雖然能達(dá)到利用深夜高溫高壓蒸汽蓄能和利用的目的，但在利用過(guò)程中首先需要將蒸汽能量轉(zhuǎn)化成高壓空氣，然后利用高壓空氣發(fā)電，多了ー個(gè)能量轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)，從而降低了能量的利用率，増加了蒸汽的損耗?，F(xiàn)在雖然利用深夜蒸汽的方法很多，但大多數(shù)并沒(méi)有得到實(shí)際地應(yīng)用，其主要原因是其轉(zhuǎn)化率低、成本高、安全性差。因此，現(xiàn)在急需ー種從根本上提高能量轉(zhuǎn)化率、降低蒸汽損耗、利用成本低、安全性高的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供ー種高溫高壓蒸汽貯存量大、設(shè)備制作費(fèi)用低、エ藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、安全性高的高溫高壓蒸汽的貯存方法。為此，本發(fā)明提供了ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法，所述方法是在地表下的深處挖深坑，在深坑的地道里放置金屬容器，所述金屬容器的形狀與地道內(nèi)壁的形狀相同，金屬容器以相同形狀緊貼對(duì)應(yīng)放置在地道的內(nèi)壁里；所述金屬容器上配置輸氣管，高溫高壓蒸汽通過(guò)輸氣管進(jìn)入金屬容器里，雖然蒸汽的高壓作用會(huì)對(duì)金屬容器產(chǎn)生巨大的膨脹壓力，但由于金屬容器緊貼放置在地面深處的地道里，當(dāng)金屬容器在高溫高壓蒸汽的作用下膨脹時(shí)，就會(huì)將膨脹壓カ傳遞給地道的內(nèi)壁，而地道內(nèi)壁將壓カ傳遞給周圍的土壌，而地道位于地表的深處，可以承受巨大壓力，就如火山里的高溫高壓巖漿被壓在地表下的深坑里一祥。從而可以保證金屬容器不會(huì)被蒸汽的壓カ破壞，達(dá)到貯存高溫高壓蒸汽的目的。當(dāng)需要蒸汽時(shí)，金屬容器里的蒸汽通過(guò)輸氣管輸出來(lái)。在本發(fā)明提供的另ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法中，為了保證蒸汽的高溫高壓，減少能量的損失，在所述金屬容器里或外安裝保溫層。由于保溫的作用將減少高溫高壓蒸汽的能量在貯存過(guò)程中的損失。保溫層可以安裝在金屬容器的內(nèi)壁，在內(nèi)壁時(shí)可以保證金屬容器與地道內(nèi)壁之間的間距的穩(wěn)定性；同樣，也可以安裝在外壁。在本發(fā)明提供的另ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法中，在所述金屬容器的底部安裝了疏水閥門；疏水閥門與抽水泵相連；抽水泵與輸水管相連；輸水管與地面相通。通過(guò)這種安裝方式，當(dāng)蒸汽由于溫度的降低產(chǎn)生冷凝水時(shí)，可以將冷凝水抽出，從而避免了金屬容器體積的減少。在本發(fā)明提供的另ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法中，為了保證安全，在所述輸氣管上安裝了安全閥門；安全閥門與地面的大氣相通。這樣當(dāng)貯存的壓カ超過(guò)要求時(shí)，高溫高壓蒸汽可以通過(guò)安全閥門排出，提高了安全性。在本發(fā)明提供的另ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法中，將所述地面下深處的地道表面進(jìn)行硬化處理，硬化處理的方式可以采用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)。為了保證地道表面的質(zhì)量，可以在所述地道表面焊接金屬板。同樣，為了減少高溫高壓蒸汽的能量損失，可以在地道表面安裝保溫層。在本發(fā)明提供的另ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法中，所述金屬容器的容器壁是由多塊金屬板焊接而成，金屬板及金屬板之間呈膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)，所謂膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)就是事先在兩個(gè)管道之間安裝的ー個(gè)可以膨脹或收縮的節(jié)頭，將金屬板制作成可以膨脹或收縮的結(jié)構(gòu)如波紋狀，在兩塊金屬板之間焊接時(shí)留一定折疊形狀，這種形狀可以保證在高溫高壓蒸汽的膨脹或冷卻過(guò)程中金屬容器可以膨脹或收縮，避免產(chǎn)生裂縫。在本發(fā)明提供的另ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法中，所述方法用于熱電廠深夜多余蒸汽的存貯，在白天用電高峰時(shí)將存貯的高溫高壓蒸汽輸出推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。因?yàn)?，在深夜用電量減少時(shí)，而火力發(fā)電廠的蒸汽鍋爐不能隨便停止，這時(shí)如果繼續(xù)發(fā)電一方面浪費(fèi)能源，另ー方面又會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)不安全。特別是深夜時(shí)電價(jià)很低，對(duì)于電廠而言，會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的損失。但如果采用本發(fā)明，就會(huì)把深夜時(shí)的高溫高壓蒸汽有效地貯存起來(lái)，在白天用電高峰時(shí)推動(dòng)蒸汽機(jī)發(fā)電，使能量得到有效地作用。同時(shí)由于白天高峰時(shí)的電價(jià)遠(yuǎn)高于深夜時(shí)的電價(jià)，會(huì)給火電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然，所述方法同樣可用于核電站的蒸汽存貯；特別是在深夜存貯多余蒸汽，在白天用電高峰時(shí)將深夜存貯的高溫高壓蒸汽輸出推動(dòng)蒸汽機(jī)發(fā)電。這種方法除了可以給核電站帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益外，還有利于核電站的安全運(yùn)行。因?yàn)楝F(xiàn)在修建核電站時(shí)必須配套ー個(gè)貯存電能量相當(dāng)?shù)乃娬荆行┑貐^(qū)如上海市由于地質(zhì)條件無(wú)法修建水電站，所以現(xiàn)在無(wú)法修建核電站。但采用本發(fā)明就可以修建核電站。本發(fā)明提供的高溫高壓蒸汽的貯存方法與現(xiàn)有方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I.安全性高由于高溫高壓蒸汽的膨脹壓カ大，一旦存貯容器發(fā)生泄漏或爆炸會(huì)產(chǎn)生重大的安全事故。因此，安全性非常重要?，F(xiàn)將高溫高壓蒸汽存貯在地表的深處，由于地表土壌的巨大壓カ可以防止其爆炸，即使產(chǎn)生泄漏也不會(huì)對(duì)地面上的人員造成傷害。實(shí)際上，現(xiàn)在的活火山在沒(méi)有噴發(fā)之前就是由于地表土壌的巨大壓カ保證了火山不會(huì)隨時(shí)噴發(fā)。2.設(shè)備制造簡(jiǎn)單成本低本發(fā)明所采用的金屬容器本身并不需要承受高溫高壓蒸汽的巨大壓カ和高溫，金屬容器本身主要是隔斷蒸汽與地道壁的物質(zhì)交換，保溫層隔斷蒸汽與地道壁的能量交換，所以金屬容器本身的厚度很薄，可以節(jié)省大量成本；3.能量利用率高由于地道表面是熱的不良導(dǎo)體，同時(shí)增加了保溫層，高溫高壓蒸汽的能量不易擴(kuò)散，保溫效果好，所以能量的損失少利用率高。


附圖I是本發(fā)明提供的ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法的ー個(gè)原理結(jié)構(gòu)示意圖；、
附圖2是本發(fā)明提供的ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法的金屬容器鋼板連接示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖1，附圖I是本發(fā)明提供的ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法的ー個(gè)原理結(jié)構(gòu)示意圖在地表I的深處挖一地道2，對(duì)地道2的表面進(jìn)行硬化處理，地道2表面利用混凝土進(jìn)行處理使其硬化，在地道2內(nèi)壁里安裝金屬容器3，在金屬容器3的內(nèi)表面鋪設(shè)保溫層4，在金屬容器3的底部安裝疏水閥門7，疏水閥門7與抽水泵8相連，抽水泵8將疏水閥門7中排出的冷凝水通過(guò)排水管9排出到地表I。在金屬容器3的頂部安裝了輸氣管5，在輸氣管5上安裝了安全閥門6，當(dāng)蒸汽的壓力超過(guò)了規(guī)定值時(shí)，安全閥門6自動(dòng)開(kāi)啟將超過(guò)了規(guī)定值的高溫高壓蒸汽排出。當(dāng)需要存貯高溫高壓蒸汽時(shí)， 如火力發(fā)電廠或核電站在深夜用電量減少時(shí)，關(guān)閉其中一部分蒸汽機(jī)，將多余的高溫高壓蒸汽通過(guò)輸氣管5輸入到位于地表I深處的地道2里的金屬容器3中并存貯起來(lái)。當(dāng)高溫高壓蒸汽進(jìn)入到金屬容器3中時(shí)，會(huì)對(duì)金屬容器3產(chǎn)生向外的壓力，由于金屬容器3緊緊地貼在地道2的內(nèi)壁上，會(huì)將壓カ傳遞給地道2的內(nèi)壁，而地道2是處于地表的深處，受到四周的土壤的壓力，這種結(jié)構(gòu)可以承受蒸汽的壓力，所以可以安全地存貯高溫高壓蒸汽。就如火山處于地表深處而不會(huì)噴發(fā)一祥。當(dāng)進(jìn)入白天的用電高峰時(shí)，通過(guò)輸氣管5將存貯在金屬容器3中的高溫高壓蒸汽排出，推動(dòng)蒸汽機(jī)發(fā)電，提高蒸汽的利用率。由于金屬容器3的內(nèi)表面安裝了保溫層4，所以蒸汽的能量損耗小，蒸汽在整個(gè)利用過(guò)程中能量利用率高，從而提高了蒸汽的利用率，同時(shí)保障了電網(wǎng)的安全。附圖2是本發(fā)明提供的ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法的金屬容器鋼板連接示意圖金屬容器是由多塊金屬板焊接而成的，如當(dāng)相鄰的兩塊金屬板如鋼板21與22進(jìn)行焊接連接時(shí)，將鋼板21與鋼板22相鄰的邊沿折成弧線型24 ;同樣，將鋼板22與鋼板21相鄰的邊沿折成弧線型23。當(dāng)鋼板21的弧形型24的邊沿與鋼板22的弧線型23的邊沿通過(guò)焊縫25焊接在一起時(shí)，鋼板21與鋼板22之間的連接處是折疊形狀。當(dāng)高溫高壓蒸汽輸入到金屬容器中吋，高溫高壓蒸汽會(huì)對(duì)金屬容器的鋼板產(chǎn)生擠壓，當(dāng)高溫高壓蒸汽輸出吋，金屬容器所承受的壓力和溫度會(huì)下降。由于金屬容器的鋼板之間的連接處呈弧形可以膨脹、收縮，不會(huì)在高溫高壓蒸汽的作用下產(chǎn)生撕裂，從而保證了金屬容器的安全。上面所述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。本發(fā)明要求保護(hù)的構(gòu)思、方法和范圍，都記載在本發(fā)明的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.ー種高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是在地表下的深處挖深坑，在深坑的地道里放置金屬容器，所述金屬容器的形狀與地道內(nèi)壁的形狀相同，所述金屬容器以相同形狀緊貼對(duì)應(yīng)放置在地道的內(nèi)壁里；所述金屬容器上配置輸氣管，高溫高壓蒸汽通過(guò)輸氣管進(jìn)入金屬容器里，達(dá)到貯存的目的；當(dāng)需要蒸汽時(shí)，金屬容器里的蒸汽通過(guò)輸氣管輸出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是在所述金屬容器里或外安裝保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是在所述金屬容器的底部安裝了疏水閥門；疏水閥門與抽水泵相連；抽水泵與輸水管相連；輸水管與地表相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是在所述輸氣管上安裝了安全閥門；安全閥門與地表的大氣相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是將所述地表下深處的地道表面進(jìn)行硬化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是在所述地道表面焊接了金屬板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是在地道表面安裝保溫層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是所述金屬容器的容器壁是由多塊金屬板焊接而成，金屬板及金屬板之間呈膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)，保證在高溫高壓蒸汽的加壓加溫或減壓冷卻過(guò)程中可以膨脹或收縮，避免產(chǎn)生裂縫。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是所述方法用于熱電廠深夜多余蒸汽的存貯；在白天用電高峰時(shí)將存貯的高溫高壓蒸汽輸出推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫高壓蒸汽的貯存方法，其特征是所述方法用于核電站的蒸汽存貯；特別是在深夜存貯多余蒸汽，在白天用電高峰時(shí)將深夜存貯的高溫高壓蒸汽輸出推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高溫高壓蒸汽的貯存方法。所述方法是在地表下的深處挖深坑，在深坑的地道里放置金屬容器，所述金屬容器的形狀與地道內(nèi)壁的形狀相同，金屬容器以相同形狀緊貼對(duì)應(yīng)放置在地道的內(nèi)壁里；所述金屬容器上配置輸氣管，高溫高壓蒸汽通過(guò)輸氣管進(jìn)入金屬容器里，達(dá)到貯存高溫高壓蒸汽的目的；當(dāng)需要蒸汽時(shí)，金屬容器里的蒸汽通過(guò)輸氣管輸出來(lái)。本發(fā)明提供一種高溫高壓蒸汽貯存量大、設(shè)備制作費(fèi)用低、工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)的高溫高壓蒸汽的貯存方法。本發(fā)明用于高溫高壓蒸汽的貯存，可提高火力發(fā)電廠和核電站的能源利用率。
文檔編號(hào)F17C3/06GK102650368SQ201110048190
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者王武生 申請(qǐng)人:上海奇謀能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司