PL44982B1 - - Google Patents

Description

V* ?ATe^ Opublikowano dnia 20 kwietnia lffl r.FQ4* ZUCO BIBLIOTEK*, 2ll^ Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITE) LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44982 KL 14 h, 5 KI internat F 01 k Zbyszko Jaroszewicz Warszawa, Polaka Sposób okumulowonio tmrpif orox ur**j*Js#nf+ sm •l#iOw«»l« t«f 0 *p»s#lm Patent trwa od dnia 4 pazdziernika 1960 r. zapotrzebowani na energia elektryczna jest niakie w nocy, natomiast w dzien silnie wzra¬ sta. Zjawisko to powoduja koniecznosc' odsta~ wlania na noc eoraz wiekszej liczby turbozes~ polów pracujacych w systemie, przez co zmniej¬ sza alf wykorzystanie urzadzen energetycznych i wzraetaja trudnosci w ich efceploetacji.AJnjmttlowanie energii w nocy i oddawanie jej przy obciazaniu szczytowym jest tkutecz- nym sposobem zwalczania wymienionych trud¬ nosci.Znanym sposobem akumulowania energii elektryczne) jest budowa elektrowni pompo* wych, jest to jednak sposób malo atrakcyjny ze wzgledu na wysokie koszty budowy.Wynalazek podaja znacznie tanszy i dogod- aiejfiay sposób akumulowania energii, który mozna stosowac w cieplnej elektrowni kon¬ wencjonalnej lub nuklearnej.Sposób ten, przedstawiony na rysunku, po¬ lega na tym, ie w dogodnych okresach czasu przeprowadza sie elektrolize wody, przy czym gazowe produkty rozkladu sa gromadzona w zbiornikach.Gazy te mozna wytwarzac równiez innymi metodami. Wodór moze byc otrzymywany w procesie redukcji pary wodnej przepuszcza* nej nad rozpalonym koksem, tlen za* mozna otrzymac ze skroplonego powietrza. Dla pokry¬ cia szczytowego zapotrzebowania enerfcii etek*- trycznej przeprowadza sie synteze tlenu i dom na pare woema, która miesza sie z robocza turbiny, powodujac jej wysokie prze¬ grzanie i wzrost oddawanej mocy.Zastosowanie omawianego sposobu wymaga zainstalowania turbiny a specjalnie przysto¬ sowanej do pracy w dwojakich warunkach: pracy podstawowej, przy której toifeina p*a- cuje wylacznie z kotlem hsb reaktorem i pracy szczytowej, przy której para tasfetey o jestprzegrzewana przy pomocy dodatkowego zródla ciepla, którym jest przegrzewacz tleno-wodo- rowy /.Praca podstawowa ukladu polega na tym, ze do turbiny a doplywa swieza para prze¬ wodem m z kotla lub reaktora. Para robocza po wyjsciu z pierwszego kadluba turbiny prze¬ chodzi przez* przegrzewacz miedzystopniowy typu powierzchniowego e, w którym czynni¬ kiem grzejnym jest swieza para.Para po wyjsciu z przegrzewacza rozpr#a sie dalej w kadlubie niskopreznym turbiny a i nastepnie skrapla w skraplaczu c. Pompa wody zasilajacej d tloczy skropliny ze skra¬ placza c i z przegrzewacza miedzystopniowe- go e z powrotem do kotla lub reaktora. Z prze¬ grzewacza miedzystopniowego e mozna uzys¬ kac grawitacyjny splyw skroplin przez odpo¬ wiednio wysokie jego umieszczenie. W okresie pracy podstawowej przegrzewacz tleno-wodoro- wy / jest nieczynny, a zawory t na przewo¬ dach gazowych p sa zamkniete. W okresach eksploatacyjnie dogodnych energia elektryczna doplywa do elektrolizera g, powodujac rozklad wody na tlen i wodór, które sa odprowadzane przewodami p do zbiorników podziemnych j.Zbiorniki te maja syfonowe zamkniecie s, które zapewnia swobodny odplyw wody przy zapelnianiu ich gazami. Woda wypierana przez gazy gromadzace sie w zbiornikach j przeplywa przez szyb i oraz kanal l do zbiornika górnego k, którym moze byc rzeka, jezioro lub sztuczny zbiornik.Gazy w zbiornikach maja cisnienie odpowia¬ dajace wysokosci slupa wody H miedzy swo¬ bodnym zwierciadlem wody w zbiorniku gór¬ nym k a zwierciadlem wody w zbiornikach na gazy j. Zbiorniki na gazy j, jak równiez szyb i nie musza byc szczelne, nalezy je tylko zabez¬ pieczyc przed osypywaniem sie lub wymywa¬ niem ziemi. Mozna do tego celu adoptowac szyb i chodniki nieczynnej kopalni. Czesciowe odzyskanie zakumulowanej energii nastepuje przy pracy szczytowej turbiny. W tym okresie zawory t na przewodach p sa otwarte i na¬ stepuje doplyw tlenu i wodoru do przegrze¬ wacza tleno^wodorowego f. Tam nastepuje proces syntezy, a wytworzona w ten sposób para wodna miesza sie z para wylotowa z pierwszego kadluba turbiny, powodujac wy¬ sokie jej przegrzanie.Para grzejna przestaje sie skraplac w prze- grzewaczu miedzystopniowym e (wskutek braku odbioru ciepla w przegrzewaczu miedzystop¬ niowym), przez co zwieksza sie ilosc pary dolo¬ towej do turbiny, przy niezmienionej wydaj¬ nosci pary z kotla lub reaktora. Wzrost mocy turbiny przy pracy szczytowej spowodowany jest zarówno zwiekszeniem ilosci przeplywu pary roboczej, jak tez wzrostem jej cieplika.Przejscie turbiny z pracy podstawowej na prace szczytowa i odwrotnie jest bardzo proste eksploatacyjnie.Przegrzewacz miedzystopniowy pary e uru¬ chamia sie i zatrzymuje samoczynnie i nie wymaga specjalnej obslugi.Tylko w szczególnym przypadku, przy pracy turbiny z reaktorem;wrzacym ciezkowodnym, uklad komplikuje sie w pewnym stopniu, po¬ niewaz cieplo uzyskiwane w procesie syntezy musi byc oddawane parze roboczej w prze- grzewaczu powierzchniowym dla unikniecia mieszania sie pary D2O z H20.Omawiany sposób akumulowania energii moze byc stosowany równiez bez przegrzewacza mie¬ dzystopniowego e zasilanego para swieza. Wte¬ dy przy pracy szczytowej turbiny wzrost od¬ dawanej mocy nastepuje glównie wskutek zwiekszenia cieplika pary roboczej turbiny.Akumulowanie energii omówionym sposobem mozna zastosowac w dowolnej elektrowni ciepl¬ nej, najbardziej jednak oplacalne jest ono w elektrowni, w której koszty budowy sa wy¬ sokie, zas paliwo tanie i w której uzyskanie wysokiej temperatury pary swiezej napotyka na duze trudnosci.Warunki te spelnia jak dotychczas najlepiej elektrownia z reaktorem nuklearnym wrzacym, w którym z latwoscia mazna osiagnac moc szczytowa turbiny dwukrotnie wieksza od mo¬ cy podstawowej. Z posród elektrowni ciepl¬ nych konwencjonalnych najlepiej do celów akumulacji energii nadaje sie elektrownia z ko¬ tlem na cisnienie nadkrytyczne pary- Zastosowanie omówionego sposobu akumulo¬ wania. energii daje jeszcze dodatkowe korzysci, polegajace na uzyskiwaniu ciezkiej wody jako produktu ubocznego w procesie elektrolizy oraz na mozliwosci czerpania energii do procesu elektrolizy z innych tanczych zródel dotych¬ czas niewykorzystywanych, a mianowicie z energii wiatru, slonecznej lub energii przy¬ plywów morskich. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób akumulowania energii uzyskiwany naprzyklad droga elektrolitycznego rozkladu wody i magazynowania gazowych produk- — 2 —tów rozkladu, tj. tlenu i wodoru w zbior¬ nikach, w którym odzyskiwanie energii za¬ chodzi droga syntezy tlenu i wodoru doko¬ nywanej w przegrzewaczu tleno-wodorowym, znamienny tym, ze wywiazujace sie w wy¬ niku reakcji cieplo zostaje oddane parze roboczej turbiny (a) droga bezposredniego zmieszania pary powstalej z syntezy z para robocza, wskutek czego wzrasta moc turbi¬ ny (a), zas wytworzona w ten sposób nad¬ wyzka energii stanowi energie odzyskana w procesie akumulacji.
2. 2. Sposób akumulowania energii wedlug zastrze. 1, w którym wytwornica pary jest reaktor nukleaarny ciezkowodny, zas czyn¬ nikiem roboczym D20, znamienny tym, ze oddawanie ciepla wywiazujacego sie w pro¬ cesie syntezy wodoru i tlenu parze robo¬ czej turbiny (a) odbywa sie za posrednic¬ twem powierzchniowego wymiennika ciepla dla unikniecia mieszania sie D20 z woda powstala w procesie syntezy.
3. 3. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, 2, w którym magazynowanie spre¬ zonych gazów odbywa sie w podziemnych zbiornikach na przyklad w podziemiach za¬ lanego woda szybu z syfonowym zamknie¬ ciem, znamienne tym, ze zbiorniki podziem¬ ne (j) sa polaczone z atmosfera za posred¬ nictwem zalanego woda szybu (i), przez co wytwarza sie w zbiornikach podziemnych (j) cisnienie odpowiadajace wysokosci slupa wo¬ dy (H), zas syfonowe zamkniecie zbiorni¬ ków, (s) powoduje, ze przy pobieraniu ga¬ zów przez przewody (p) zbiorniki n-a ga¬ zy 0) automatycznie zapelniaja sie woda przeplywajaca do nich przez szyb (i) ze zbiornika górnego (Je).
4. 4. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, 2, w którym zastosowano turbine parowa, znamienne tym, ze turbina parowa musi byc przystosowana do pracy w dwo¬ jakich warunkach, badz do pracy podstawo¬ wej, przy której turbina (a) pracuje wylacz¬ nie z kotlem lub reaktorem nuklearnym, badz pracy szczytowej, przy której para turbiny (a) jest przegrzana przy pomocy dodatkowego zródla ciepla, którym jest prze- grzewacz tleno-wodorowy (/), w którym zachodzi proces syntezy tlenu i wodoru. Zbyszko Jaroszewicz /;/////////, y//////////////// W/7VZWZM PL