本發(fā)明涉及壓縮空氣儲能，具體而言，涉及一種壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置。

背景技術(shù)：

1、壓縮空氣儲能是一種利用壓縮空氣作為介質(zhì)來儲存富余電能的新技術(shù)，工作原理是在電力需求低時，利用多余電能驅(qū)動壓縮機(jī)將空氣壓縮到地下儲氣庫中，并在用電高峰時，將壓縮氣體釋放，帶動透平機(jī)發(fā)電。在這一過程中，不涉及到化石燃料，清潔，安全。人工內(nèi)襯硐室將成為未來廣泛應(yīng)用的大規(guī)模儲能裝置。

2、目前，壓縮空氣儲能系統(tǒng)主要有地表鋼罐，人工硐室以及鹽穴等。大規(guī)模壓縮空氣儲能系統(tǒng)主要依賴于地下儲能庫，其中地下巖體作為主要承載結(jié)構(gòu)，相較于地面儲氣庫具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。地下儲氣設(shè)施可利用多種地下空間，包括鹽層溶浸后形成的鹽穴、巖石內(nèi)襯的硐庫、廢棄礦山、枯竭油氣藏以及含水層等。人工硐室選址靈活，受地質(zhì)條件影響較小，正逐漸成為主要的儲氣方式。目前國內(nèi)人工硐室儲氣庫尚在建設(shè)中，也沒有針對這一特殊的受力環(huán)境設(shè)計的試驗裝置，因此，本裝置主要用于室內(nèi)壓縮空氣儲能力學(xué)試驗，測試密封結(jié)構(gòu)氣密性以及混凝土襯砌力學(xué)性能，從而獲得充放氣過程中，倉體內(nèi)壓力、溫度和變形特征，為壓縮空氣儲能人工硐室有關(guān)工程提供關(guān)鍵實驗數(shù)據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的目前國內(nèi)人工硐室儲氣庫沒有針對這一特殊受力環(huán)境設(shè)計的試驗裝置的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置。

2、為實現(xiàn)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，包括：

3、儲氣倉，儲氣倉設(shè)于混凝土襯砌的外表面，用以對裝置內(nèi)部混凝土襯砌產(chǎn)生約束，且儲氣倉的外表面環(huán)設(shè)若干螺栓；

4、蓋板，蓋板上設(shè)有與螺栓相對應(yīng)的螺紋孔，兩個蓋板穿過螺栓后，通過螺栓與儲氣倉螺紋連接；

5、密封部，密封部的一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管上端設(shè)有三通構(gòu)件；密封部的另一側(cè)

6、設(shè)有密封橡膠條；

7、密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)設(shè)于混凝土襯砌內(nèi)側(cè)；

8、溫度光纖傳感器、壓力傳感器以及應(yīng)變傳感器，溫度光纖傳感器、壓力傳感器和應(yīng)變傳感器設(shè)于密封結(jié)構(gòu)表面。

9、進(jìn)一步地，儲氣倉外部設(shè)有外殼體。

10、進(jìn)一步地，外殼體采用剛性材料制成，剛性材料包括鋼鐵或銅。

11、進(jìn)一步地，溫度光纖傳感器、壓力傳感器以及應(yīng)變傳感器的連接線路穿過進(jìn)氣管道并與進(jìn)氣管道上端的三通構(gòu)件連接。

12、進(jìn)一步地，混凝土襯砌為圓環(huán)形。

13、本發(fā)明的有益效果為：

14、本發(fā)明提出了一種壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，可監(jiān)測高壓儲氣倉內(nèi)循環(huán)充放氣對倉體內(nèi)溫度的影響，混凝土襯砌模擬地下人工硐室環(huán)境，可測試其在壓力波動下的變形規(guī)律，同時環(huán)形襯砌還可以將氣壓均勻分布，降低結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中現(xiàn)象。該裝置聚焦于混凝土襯砌的變形過程，為工程應(yīng)用提供關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，其特征在于，所述儲氣倉(5)外部設(shè)有外殼體(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，其特征在于，所述外殼體(8)采用剛性材料制成，所述剛性材料包括鋼鐵或銅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，其特征在于，所述溫度光纖傳感器、所述壓力傳感器以及所述應(yīng)變傳感器的連接線路穿過所述進(jìn)氣管(2)道并與所述進(jìn)氣管(2)道上端的三通構(gòu)件(21)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，其特征在于，所述混凝土襯砌(6)為圓環(huán)形。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了壓縮空氣儲能電站地下混凝土襯砌儲氣硐庫的承壓試驗裝置，屬于壓縮空氣儲能領(lǐng)域，包括儲氣倉、蓋板、密封部、密封結(jié)構(gòu)、溫度光纖傳感器、壓力傳感器以及應(yīng)變傳感器。儲氣倉設(shè)于混凝土襯砌的表面，且儲氣倉外表面環(huán)設(shè)螺栓；蓋板上有螺紋孔；密封部的一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管上設(shè)有三通構(gòu)件；密封結(jié)構(gòu)設(shè)于混凝土襯砌內(nèi)側(cè)；溫度光纖傳感器、壓力傳感器和應(yīng)變傳感器設(shè)于密封結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明可監(jiān)測高壓儲氣倉內(nèi)循環(huán)充放氣對倉體內(nèi)溫度的影響，混凝土襯砌模擬地下人工硐室環(huán)境；可測試其在壓力波動下的變形規(guī)律，同時環(huán)形襯砌還可以將氣壓均勻分布，降低結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中現(xiàn)象。該裝置聚焦于混凝土襯砌的變形過程，為工程應(yīng)用提供關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：于顯楊,孫冠華,王嬌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9