TWI808649B - 基於自流式料場的可逆輸送儲能系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，包括上下兩個料場、可逆帶式輸送機、高架棧橋、單向帶式輸送機、卸料裝置、葉輪給料機和非同步電動發電機；可逆帶式輸送機的兩端分別通過高架棧橋架空在兩個料場上方；料場的地面挖設有地溝，地溝位於高架棧橋下方且兩者的延伸方向相同；單向帶式輸送機進料端設在地溝內，其卸料端與可逆帶式輸送機轉運連接；卸料裝置設在可逆帶式輸送機端部，用於向可逆帶式輸送機兩側卸料；葉輪給料機設在地溝的開口處；非同步電動發電機與可逆帶式輸送機傳動連接。本發明的上下料場為自流式料場，無需佈置大型堆取料設備參與作業，可以簡化料場佈置和造價，降低儲能系統的整體能耗，提高儲能的轉化效率。

Description

基於自流式料場的可逆輸送儲能系統

本發明涉及料場儲能技術領域，特別是指一種基於自流式料場的可逆輸送儲能系統。

料場儲能系統的建設目的，是通過從電網取電，將下料場的物料通過上行的帶式輸送機輸送至處於高位的上料場，實現將電能轉換為物料的勢能；再使上料場的物料進入下行的帶式輸送機輸送至下料場，並實現將物料的勢能轉換為電能。

現有的料場儲能系統中，均需要在上下料場配備專門的堆取料設備(如斗輪機、刮板取料機等)，進行料場堆料、取料作業，而現有堆取料設備投資高、轉運能耗高，不符合料場儲能系統的使用需求，並且降低了儲能系統的轉化效率。

本發明的目的在於提供一種基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，可以簡化料場佈置和造價，降低儲能系統的整體能耗，提高儲能的轉化效率。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，包含：上下二料場，以及一可逆帶式輸送機、一高架棧橋、一單向帶式輸送機、一卸料裝置、一葉 輪給料機和一非同步電動發電機；所述可逆帶式輸送機的兩端分別通過所述高架棧橋架空在兩個所述料場的上方；所述料場的地面挖設有一地溝，所述地溝位於所述高架棧橋的下方且兩者的延伸方向相同；所述單向帶式輸送機的進料端設置在所述地溝內，其卸料端與所述可逆帶式輸送機轉運連接；所述卸料裝置設置在所述可逆帶式輸送機的端部，用於向所述可逆帶式輸送機的兩側卸料；所述葉輪給料機設置在所述地溝的開口處；所述非同步電動發電機與所述可逆帶式輸送機傳動連接。

進一步，所述料場運行時，所述葉輪給料機對所述料場的一料堆底部進行擾動以形成物料自流，使得一物料向所述地溝內流動；所述物料堆積時不能自流的部分形成一死料堆，用於導向一活料堆的自流，所述活料堆利用已成形的所述死料堆邊沿流向所述地溝，再由所述單向帶式輸送機取走並轉運至所述可逆帶式輸送機。

進一步，所述地溝的開口兩側均設置有一導向斜坡，所述導向斜坡的傾斜角度與所述死料堆的靜堆積角相同。

進一步，所述料場的所述地溝數量均設置有兩條，兩條所述地溝分別對應設置在所述高架棧橋的兩側下方；上下兩個所述料場均設置有兩條所述單向帶式輸送機進行取料。

進一步，所述葉輪給料機為一雙側撥料型葉輪給料機，其具有相向轉動的二撥料機構。

進一步，所述葉輪給料機在所述地溝的延伸方向上可調節位置。

進一步，所述地溝內設置有供所述葉輪給料機滑接配合的一軌道。

進一步，所述卸料裝置沿所述可逆帶式輸送機的輸送方向依次等間距設置，且所述卸料裝置具有用於向所述可逆帶式輸送機兩側犁料的二犁刀，所述犁刀的卸料端銜接至所述可逆帶式輸送機的邊緣，且兩把所述犁刀的進料 端之間留有間距以形成一過料口，各個所述卸料裝置的所述過料口的開度沿所述可逆帶式輸送機的輸送方向呈減小趨勢。

進一步，所述卸料裝置還包括用於安裝所述犁刀的一支架，以及用於驅動所述支架進行俯仰運動的一電動推杆。

採用上述技術方案後，本發明具有以下技術效果：

(1)上下料場為自流式料場，充分利用了料堆的自流特性，物料在轉運時僅有葉輪給料機的能耗，提高儲能的轉化效率，同時料場的運行無需大型堆取料設備參與作業，達到節約成本、降低造價的目的。

(2)上料場與下料場之間的物料運輸以一條可逆帶式輸送機為主、多條單向帶式輸送機為輔的形式實現閉式迴圈功能，可逆帶式輸送機同時承擔物料上行和下行的功能可以節省儲能系統的造價。

(3)非同步電動發電機在上行儲能時表現為電動機，在下行發電時表現為發電機，也即驅動、發電的功能由同一設備實現，可以進一步節省儲能系統的造價。

(4)整個儲能系統為閉式循環系統，物料在上下料場之間轉運時幾乎沒有損耗，可以反復迴圈使用。

1:上料場

1’:下料場

2:可逆帶式輸送機

3:高架棧橋

4:單向帶式輸送機

4’:單向帶式輸送機

5:卸料裝置

5’:卸料裝置

51:犁刀

51a:卸料端

51b:進料端

51c:過料口

52:支架

53:電動推杆

6:葉輪給料機

7:非同步電動發電機

8:地溝

81:導向斜坡

9:死料堆

[第一圖]係本發明具體實施例儲能系統的結構示意圖。

[第二圖]係本發明具體實施例料場部分的結構示意圖。

[第二A圖]係第二圖的局部放大圖。

[第二B圖]係第二圖的局部放大圖。

[第三圖]係本發明具體實施例卸料裝置的排布示意圖。

為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。

請參閱第一圖及第二圖，本發明為一種基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，包括上下兩個料場1、1’，以及可逆帶式輸送機2、高架棧橋3、單向帶式輸送機4、卸料裝置5、葉輪給料機6和非同步電動發電機7。

可逆帶式輸送機2的兩端分別通過高架棧橋3架空在兩個料場1、1’的上方。

上料場1、下料場1’的地面挖設有地溝8，地溝8位於高架棧橋3的下方且兩者的延伸方向相同。

單向帶式輸送機4的進料端設置在地溝8內，其卸料端與可逆帶式輸送機2轉運連接。

卸料裝置5設置在可逆帶式輸送機2的端部，用於向可逆帶式輸送機2的兩側卸料。

葉輪給料機6設置在地溝8的開口處。

非同步電動發電機7與可逆帶式輸送機2傳動連接。

參考第一圖至第三圖所示，示出了本發明的具體實施例。

本發明的方案投入運行時，可逆帶式輸送機2上行時下料場1’開始運行，可逆帶式輸送機2下行時上料場1開始運行，但兩者的工作原理相同：參見第二圖所示，以上料場1的運行為例，葉輪給料機6對料堆的底部進行擾動以形成物料自流，使得物料向地溝8內流動；物料堆積時不能自流的部分形成死料堆9，用於導向活料堆的自流，活料堆利用已成形的死料堆9邊沿流向地溝8，再由單向帶式輸送機4取走並轉運至可逆帶式輸送機2，下行至下料場1’，後續由下料場1’的卸料裝置5’向可逆帶式輸送機2的兩側卸料，以使物料落向下料場1’的地溝8的側邊形成料堆。

進一步地，上述地溝8的開口兩側均設置有導向斜坡81，導向斜坡81的傾斜角度與死料堆9的靜堆積角相同，使得活料堆更容易進入地溝8流向單向帶式輸送機4。

上述料場1、1’的地溝8數量均設置有兩條，兩條地溝8分別對應設置在高架棧橋3的兩側下方。也即對應地，上下兩個料場1、1’均設置有兩條單向帶式輸送機4進行取料。經過對上料場1、下料場1’進行模型分析，單路高架棧橋3搭配雙線地溝8的參數配置，使得上料場1、下料場1’的容積率最高。

上述葉輪給料機6為雙側撥料型葉輪給料機，其具有兩套相向轉動的撥料機構，也即兩套撥料機構分別左旋、右旋，將物料撥向中間的料斗以流向單向帶式輸送機4。通過設置葉輪給料機6可以增大地溝8的開口、減小地溝8的深度，從而增大上料場1、下料場1’的充滿度，同時採用淺溝的佈置可以降低土建地下工程量。

上述葉輪給料機6在地溝8的延伸方向上可調節位置，以實現在不同的位置取料。如可以在地溝8內設置供葉輪給料機6滑接配合的軌道。

參見第三圖所示，上述卸料裝置5沿可逆帶式輸送機2的輸送方向依次等間距設置，且卸料裝置5具有用於向可逆帶式輸送機2兩側犁料的兩把犁刀51，犁刀51的卸料端51a銜接至可逆帶式輸送機2的邊緣，且兩把犁刀51的進料端51b之間留有間距以形成過料口51c，各卸料裝置5的過料口51c的開度沿可逆帶式輸送機2的輸送方向呈減小趨勢(此處的輸送方向指的是可逆帶式輸送機2向上料場1/下料場1’堆料時的運行方向)。通過在可逆帶式輸送機2上設置若干個具有不同開度的過料口51c的卸料裝置5，使得物料在經過前端的卸料裝置5時實現部分卸料、部分通過，直至最後端卸料裝置5時完成全部卸料，在物料的分級卸料過程中，可以減少對單一卸料裝置5的衝擊力，保證整個儲能系 統能夠長久、有效地運行，以滿足大出力專案的使用需求。本實施例中，上述卸料裝置5以3個為1組，3個卸料裝置5的過料口51c的開度沿可逆帶式輸送機2的輸送方向依次設置為20度、12度和0度。

進一步地，上述卸料裝置5還包括用於安裝犁刀51的支架52，以及用於驅動支架52進行俯仰運動的電動推杆53，當電動推杆53驅動支架52上仰時犁刀51脫離可逆帶式輸送機2的皮帶，反之下俯時犁刀51與皮帶接觸，開始犁料。

本發明的工作原理為：

(1)儲能過程：從電網取電，下料場1’中的物料通過自流式的方式進入下料場1’的單向帶式輸送機4’，再進入可逆帶式輸送機2，進入上料場1區域後由上料場1的卸料裝置5卸料，最後堆放至上料場1，這個過程中非同步電動發電機7帶動可逆帶式輸送機2運行，實現將電能轉換為物料的勢能。

(2)發電過程：可逆帶式輸送機2的反向運行，上料場1的物料通過自流式的方式進入上料場的單向帶式輸送機4，再進入可逆帶式輸送機2，進入下料場1’區域後由下料場1’的卸料裝置5’卸料，最後堆放至下料場1’，這個過程中可逆帶式輸送機2帶動非同步電動發電機7發電，實現將物料的勢能轉換為電能。

通過上述方案，本發明具有以下技術效果：

(1)上下料場1、1’在運行時，可逆帶式輸送機2上的物料通過卸料裝置5卸入上下料場1、1’，物料自然散落形成料堆，葉輪給料機6對料堆的底部進行擾動以使物料進入地溝8且料堆產生自流，其中不能自流的部分自然形成“死料堆9”，可以自流的部分為“活料堆”，活料堆將利用已成形的死料堆9邊沿流向地溝8，成為上下料場1、1’的實際有效儲量，之後由單向帶式輸送機4、4’輸送走；上下料場1、1’中採用高架棧橋3搭配地溝8的方式進 行佈置可逆帶式輸送機2、單向帶式輸送機4、4’，充分利用了料堆的自流特性，物料在轉運時僅有葉輪給料機6的能耗，提高儲能的轉化效率，同時料場1的運行無需大型堆取料設備參與作業，達到節約成本、降低造價的目的。

(2)上料場1與下料場1’之間的物料運輸以一條可逆帶式輸送機2為主、多條單向帶式輸送機4、4’為輔的形式實現閉式迴圈功能，可逆帶式輸送機2既承擔物料上行至上料場1的功能，又承擔物料下行至下料場1’的功能，主輸送機構只需一條可逆帶式輸送機即可，可以節省儲能系統的造價。

(3)可逆帶式輸送機2配備一台非同步電動發電機7，該非同步電動發電機7在上行儲能時表現為電動機，在下行發電時表現為發電機，也即驅動、發電的功能由同一設備實現，可以進一步節省儲能系統的造價。

(4)整個儲能系統為閉式循環系統，物料在上下料場1、1’之間轉運時幾乎沒有損耗，可以反復迴圈使用。

上述實施例和圖式並非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。

1:上料場

1’:下料場

2:可逆帶式輸送機

4:單向帶式輸送機

4’:單向帶式輸送機

5:卸料裝置

5’:卸料裝置

6:葉輪給料機

7:非同步電動發電機

Claims (9)

1. 一種基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，包含：上下二料場，以及一可逆帶式輸送機、一高架棧橋、一單向帶式輸送機、一卸料裝置、一葉輪給料機和一非同步電動發電機；所述可逆帶式輸送機的兩端分別通過所述高架棧橋架空在兩個所述料場的上方；所述料場的地面挖設有一地溝，所述地溝位於所述高架棧橋的下方且兩者的延伸方向相同；所述單向帶式輸送機的進料端設置在所述地溝內，其卸料端與所述可逆帶式輸送機轉運連接；所述卸料裝置設置在所述可逆帶式輸送機的端部，用於向所述可逆帶式輸送機的兩側卸料；所述葉輪給料機設置在所述地溝的開口處；所述非同步電動發電機與所述可逆帶式輸送機傳動連接。
2. 如請求項1所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述料場運行時，所述葉輪給料機對所述料場的一料堆底部進行擾動以形成物料自流，使得一物料向所述地溝內流動；所述物料堆積時不能自流的部分形成一死料堆，用於導向一活料堆的自流，所述活料堆利用已成形的所述死料堆邊沿流向所述地溝，再由所述單向帶式輸送機取走並轉運至所述可逆帶式輸送機。
3. 如請求項2所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述地溝的開口兩側均設置有一導向斜坡，所述導向斜坡的傾斜角度與所述死料堆的靜堆積角相同。
4. 如請求項1所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述料場的所述地溝數量均設置有兩條，兩條所述地溝分別對應設置在所述高架棧橋的兩側下方；上下兩個所述料場均設置有兩條所述單向帶式輸送機進行取料。
5. 如請求項1所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述葉輪給料機為一雙側撥料型葉輪給料機，其具有相向轉動的二撥料機構。
6. 如請求項1所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述葉輪給料機在所述地溝的延伸方向上可調節位置。
7. 如請求項6所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述地溝內設置有供所述葉輪給料機滑接配合的一軌道。
8. 如請求項1所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述卸料裝置沿所述可逆帶式輸送機的輸送方向依次等間距設置，且所述卸料裝置具有用於向所述可逆帶式輸送機兩側犁料的二犁刀，所述犁刀的卸料端銜接至所述可逆帶式輸送機的邊緣，且兩把所述犁刀的進料端之間留有間距以形成一過料口，各個所述卸料裝置的所述過料口的開度沿所述可逆帶式輸送機的輸送方向呈減小趨勢。
9. 如請求項8所述之基於自流式料場的可逆輸送儲能系統，其中所述卸料裝置還包括用於安裝所述犁刀的一支架，以及用於驅動所述支架進行俯仰運動的一電動推杆。

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