CN102297103A - 砂石料蓄能发电系统 - Google Patents

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本发明涉及发电系统技术领域,特指砂石料蓄能发电系统,包括由上至下依次设置的储备砂石的储备仓、将储备仓落下砂石的重力势能转换成电能的能量转换发电装置、收集落下砂石的集料仓,集料仓与储备仓之间连接有将集料仓中砂石输送回储备仓的返还输送装置,储备仓的底部开设有排料口。本发明利用砂石作为蓄能发电介质,砂石作为地球上的蓄能发电资源,是地球上最广泛的自然资源,取之不尽,用之不竭,廉价易开发,不受地理条件的限制,只要砂源、石源充分的地区都能应用,可以与风能发电、光能发电搭配利用,解决风能发电、光能发电储能问题;从化学的角度来说,砂石是固体,质量大、活性低、易储备。

Description

砂石料蓄能发电系统
技术领域:
[0001] 本发明涉及发电系统技术领域,特指砂石料蓄能发电系统。 背景技术:
[0002] 发电是指利用发电动力装置将水能、石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能的生产过程,用以供应国民经济各部门与人民生活之需。发电动力系统按能源的种类分为火电动力系统、水电动力系统、核电动力系统及其他能源发电动力系统。
[0003] 一般常见的小型发电装置,大多以汽油或柴油等燃油作为动力来源,目的就是通过燃油的燃烧,带动发电机运转以产生电力。以燃油作为发电的动力来源,虽可在短时间内产生大量的电能,但燃油燃烧后容易产生废气,易导致空气污染,同时,随着原油产能下降, 燃油的成本亦随之提高,而在使用所述的发电装置时,必须负担庞大的燃油开支。
[0004] 再者,虽可通过小型风力发电装置,或太阳能发电装置来发电,然而所述的发电装置主要由天气来决定发电的效率,如于气候不佳时产出的电能将大打折扣,且风能和太阳能无法通过环保方式储存起来。
[0005] 抽水蓄能发电装置是目前最成熟的储能发电设备,其是将水的重力势能转换成电能进行发电,但其受地理、地质、地貌等条件的限制,在不符合这些条件的地区不能实用。从化学的角度来说,水是液体,容易出现干涸枯竭,如果在枯水期抽水蓄能发电装置很难产生作用。
发明内容:
[0006] 本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种能够将砂石料储存起来、 并能将砂石的重力势能转换成电能的砂石料蓄能发电系统,其使砂石产生活性,形成势能起到发电的作用。
[0007] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:砂石料蓄能发电系统,包括由上至下依次设置的储备砂石的储备仓、将储备仓落下砂石的重力势能转换成电能的能量转换发电装置、收集落下砂石的集料仓,集料仓与储备仓之间连接有将集料仓中砂石输送回储备仓的返还输送装置,储备仓的底部开设有排料口。
[0008] 所述储备仓的底部形成倾斜式排料通道,排料口设置在排料通道下端。
[0009] 所述排料通道的倾斜角度为20〜40度,优选为30度。
[0010] 所述储备仓为斗状结构,储备仓中位于排料通道两侧分别设有多个小仓,小仓的底部开口。
[0011] 所述能量转换发电装置包括有两根转轴、分别套接在两根转轴上的两个链轮、套设在两个链轮上的链条、均勻固定在链条上的多个料斗、与转轴驱动连接的发电机,能量转换发电装置倾斜设置,能量转换发电装置倾斜的角度为50〜80度,优选为60度,能量转换发电装置上端的料斗位于储备仓排料口的下方。[0012] 所述链条为两条,两条链条并排设置,每根转轴上均套接有两个链轮,每条链条分别套设在同一侧的两个链轮上,料斗设置在两条链条之间并分别与两条链条固定连接。
[0013] 所述能量转换发电装置的下端与集料仓之间设有倾斜式缓势通道。
[0014] 所述缓势通道的倾斜角度为20〜40度,优选为30度。
[0015] 所述储备仓的排料口设有闸门。
[0016] 所述返还输送装置为传送带输送结构。
[0017] 本发明有益效果在于:本发明提供的砂石料蓄能发电系统,包括由上至下依次设置的储备砂石的储备仓、将储备仓落下砂石的重力势能转换成电能的能量转换发电装置、 收集落下砂石的集料仓,集料仓与储备仓之间连接有将集料仓中砂石输送回储备仓的返还输送装置,储备仓的底部开设有排料口,在电能缺乏或电价较高时段,打开储备仓的排料口,储备仓储备的砂石由排料口排出并落到能量转换发电装置,通过能量转换发电装置将砂石的重力势能转换成电能输出,然后砂石落入到集料仓中由集料仓收集起来,完成发电过程;在电能富余或电价较低时段,通过返还输送装置将集料仓中砂石输送回储备仓中储备起来,完成蓄能过程;本发明利用砂石作为蓄能发电介质,砂石作为地球上的蓄能发电资源,是地球上最广泛的自然资源,取之不尽,用之不竭,廉价易开发,不受地理条件的限制, 只要砂源、石源充分的地区都能应用,可以与风能发电、光能发电搭配利用,解决风能发电、 光能发电储能问题,节约电能,降低用电成本,环保;从化学的角度来说,砂石是固体,质量大、活性低、易储备。
附图说明:
[0018] 图1是本发明的结构示意图;
[0019] 图2是本发明另一实施方式的储备仓截面视图。
具体实施方式:
[0020] 下面结合附图对本发明作进一步的说明,见图1所示,本发明包括由上至下依次设置的储备砂石的储备仓1、将储备仓1落下砂石的重力势能转换成电能的能量转换发电装置2、缓势通道3、收集落下砂石的集料仓4,储备仓1、能量转换发电装置2、缓势通道3之间组成Z型结构,集料仓4与储备仓1之间连接有将集料仓4中砂石输送回储备仓1的返还输送装置5,储备仓1的底部开设有排料口 11,储备仓1的排料口 11设有闸门14。储备仓1、能量转换发电装置2、缓势通道3、集料仓4、返还输送装置5之间依次相互对接。
[0021] 储备仓1的底部形成倾斜式排料通道12,排料口 11设置在排料通道12下端,排料通道12的倾斜角度为30度,使得砂石能够自动落下。
[0022] 能量转换发电装置2包括有两根转轴21、分别套接在两根转轴21上的四个链轮 22、套设在链轮22上的链条23、均勻固定在链条23上的多个料斗24、与转轴21驱动连接的发电机25,能量转换发电装置2倾斜设置,能量转换发电装置2倾斜的角度为60度,能量转换发电装置2上端的料斗M位于储备仓1排料口 11的下方。调节能量转换发电装置2 的角度和高度可控制送料的速度。链条23为两条,两条链条23并排设置,每根转轴21上均套接有两个链轮22,每条链条23分别套设在同一侧的两个链轮22上,多个料斗M设置在两条链条23之间并分别与两条链条23固定连接形成灌笼型结构,多个料斗M之间紧密排布。发电时,储备仓1储备的砂石由排料口 11排出并落到能量转换发电装置2上端的料斗M中,料斗M在砂石的重力和冲击力作用下推动链条23向下运动,同时带动链轮22和转轴21 —起转动,从而驱动发电机25转动进行发电;料斗M运动到能量转换发电装置2 下端时,自动将砂石倒在缓势通道3中,如此循环。
[0023] 能量转换发电装置2的下端与集料仓4之间设有倾斜式缓势通道3,缓势通道3的倾斜角度为30度,调节缓势通道3的角度和高度可控制送料的速度。
[0024] 返还输送装置5为传送带输送结构,传送带输送结构通过电机驱动,当然返还输送装置5也可以为抽砂机。
[0025] 本发明的工作原理为:在电能缺乏或电价较高时段,打开储备仓1的排料口 11,储备仓1储备的砂石由排料口 11排出并落到能量转换发电装置2,通过能量转换发电装置2 将砂石的重力势能转换成电能输出,然后砂石落入到集料仓4中由集料仓4收集起来,完成发电过程;在电能富余或电价较低时段,通过返还输送装置5将集料仓4中砂石输送回储备仓1中储备起来,完成蓄能过程;本发明利用砂石作为蓄能发电介质,砂石作为地球上的蓄能发电资源,是地球上最广泛的自然资源,取之不尽,用之不竭,廉价易开发,不受地理条件的限制,只要砂源、石源充分的地区都能应用,可以与风能发电、光能发电搭配利用,解决风能发电、光能发电储能问题,特别适合应用于我国缺水多砂石的西部。并且从化学的角度来说,砂石是固体,质量大、活性低、易储备。
[0026] 砂石料蓄能发电系统设置具有调峰、填谷、调频、调相和事故备用等多种作用的特殊电源,有运行灵活和反应快捷的特点,对确保电力系统安全,稳定和经济运行具有重要作用。当电网用电量处于低谷值时,把多余的电能用来提升砂石,即把集料仓4的砂石重新提到储备仓1,以备再度发电充分利用砂石资源。这个过程是电能转化成砂石的机械能,砂石的机械能再转化成电能的过程。随着经济的发展和人民生活水平的提高,电力系统运行的可行性和安全性要求将不断提高。由于社会生产和生活规律决定了用电量在一天M小时内是不均衡的,电力系统要用调峰手段来解决这种电力盈缺现象,因此,为满足电网安全、 稳定和经济运行的需要,建设适当比例的砂石料蓄能发电系统是必要的。而且,中国的砂石资源分布广泛,特别是广大农村地区和偏远山区,适合因地制宜开发利用,可以发展地方经济解决当地人民用电困难的问题。
[0027] 作为本发明的另一实施方式,见图2所示,与上一实施方式不同的是,储备仓1为斗状结构,储备仓1中位于排料通道12两侧分别设有多个小仓13,小仓13的底部开口,使小仓13中的砂石能够自动落入排料通道12中,本实施方式将储备仓1分成多个小仓13,方便输送砂石和储存砂石。
[0028] 当然,以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.砂石料蓄能发电系统,其特征在于:包括由上至下依次设置的储备砂石的储备仓 (1)、将储备仓(1)落下砂石的重力势能转换成电能的能量转换发电装置O)、收集落下砂石的集料仓G),集料仓(4)与储备仓(1)之间连接有将集料仓(4)中砂石输送回储备仓(1)的返还输送装置(5),储备仓(1)的底部开设有排料口(11)。
2.根据权利要求1所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述储备仓(1)的底部形成倾斜式排料通道(12),排料口(11)设置在排料通道(12)下端。
3.根据权利要求2所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述排料通道(1¾的倾斜角度为20〜40度。
4.根据权利要求2所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述储备仓(1)为斗状结构,储备仓⑴中位于排料通道(12)两侧分别设有多个小仓(13),小仓(13)的底部开
5.根据权利要求1所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述能量转换发电装置(2)包括有两根转轴(21)、分别套接在两根转轴上的两个链轮(22)、套设在两个链轮(22)上的链条(23)、均勻固定在链条上的多个料斗(M)、与转轴驱动连接的发电机(25),能量转换发电装置⑵倾斜设置,能量转换发电装置(2)倾斜的角度为50〜80 度,能量转换发电装置(¾上端的料斗04)位于储备仓(1)排料口(11)的下方。
6.根据权利要求5所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述链条03)为两条, 两条链条并排设置,每根转轴上均套接有两个链轮(22),每条链条分别套设在同一侧的两个链轮0¾上,料斗04)设置在两条链条之间并分别与两条链条(23)固定连接。
7.根据权利要求1所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述能量转换发电装置 (2)的下端与集料仓(4)之间设有倾斜式缓势通道(3)。
8.根据权利要求7所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述缓势通道(3)的倾斜角度为20〜40度。
9.根据权利要求1所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述储备仓(1)的排料口 (11)设有闸门(14)。
10.根据权利要求1〜8任意一项所述的砂石料蓄能发电系统,其特征在于:所述返还输送装置(5)为传送带输送结构。
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