压缩空气储能电站地下硐库首次充气的温度响应与局部高温控制方法

为从热力学角度探究压缩空气储能地下硐库型式,采用计算流体动力学(CFD)的计算方法,建立了考虑湍流、传热和真实空气特性的硐库首次充气加压过程数值模型;研究了硐库不同长径比和充气管道入口直径对硐内气体、内衬材料的温升及硐内温度分布的影响,并针对硐内局部高温现象提出了控制措施。结果表明:长径比较小时(即大罐式储气库),硐内温度分布较为均匀,随着长径比的增大(即隧道式储气库),硐内温度分布出现分层现象,并在硐库尾端出现极高温区(闷顶效应);钢板密封层在硐库充气加压过程中温升最大,混凝土衬砌温度变化较小,围岩几乎不受硐内温变影响;减小充气管道入口直径可以一定程度降低硐库内温度,促进向外传热;针对环形隧道式硐型,提出的改进充气方式可以使硐内温度分布均匀,避免闷顶效应,为工程设计提供有益参考。

压缩空气储能人工硐库热力耦合解析方法研究

压缩空气储能人工硐库在充气和抽气循环过程中,空气温度、压力,以及硐壁密封层、混凝土衬砌和围岩的温度、应力和应变一直处于变化之中。联合求解这些变量是工程设计中的关键技术,也是理论分析的难点。在一维热传导基本解和人工硐库空气温度基本解的基础上,基于硐壁对流换热和热传导能量守恒,提出人工硐库内空气热力学计算与硐壁热传导的耦合解析方法。与数值模拟结果进行了对比,验证了所提方法的正确性。对一个钢质密封层人工硐库实例进行了分析。结果表明,充抽气过程引起硐库内空气温度的剧烈变化,空气压力变幅明显大于基于恒温假定得到的压力变化结果。硐壁温度周期波动影响深度有限,当混凝土衬砌厚度大于周期波动影响范围后,围岩温度以持续升高直至稳定为特征,围岩强度和稳定性分析可以不考虑周期循环温度的影响。密封层受温度和空气内压双重作用明显,密封层设计需考虑材料的热机械疲劳问题。混凝土衬砌内外表面环向应力和法向应变特征差异巨大,不同工况下内外表面环向应力可能接近混凝土材料的抗压和抗拉强度,混凝土材料的抗压和抗拉强度同为设计的控制因素。混凝土衬砌可以减小围岩压力,但作用有限。在适当的埋深条件下,选择适当的充气压力,可以保证围岩处于弹性状态。

某压缩空气储能人工地下硐库新奥法与盾构法施工的经济性研究

为了解决能有效缓解电网调峰压力并高效利用可再生电能的压缩空气储能技术在隧道式人工地下储气硐库修建中施工工法的合理选择问题,本文介绍了在压缩空气储能技术中常用来修建隧道式人工地下储气硐库的新奥法与盾构法施工技术,针对某压缩空气储能人工地下储气硐库工程分析了两种工法在不同施工阶段的工期与造价占比情况,对于本工程而言采用盾构法施工所产生的造价是远远高于新奥法施工,并对类似工程施工工法经济性选择提出合理建议。

压缩空气储能电站地下硐库安全埋深计算的极限平衡方法

目前,压缩空气储能电站广泛采用人工开挖的地下岩石内衬硐库(LRC)作为储气容器,采用柔性密封的设计理念使得LRC与上覆岩体共同作为承载结构。高内气压作用下,硐库的安全埋深将直接关系到硐库及上覆地层的整体稳定性。基于此,文章建立了考虑摩擦和粘聚作用的锥体破坏模型,定义了起裂角α、岩体破裂角β这两个决定锥体模型极限平衡状态的参数,利用极限平衡方法、被动岩土压力分别推导了关于埋深H、安全系数F_(s)和岩体破裂角β的两个控制方程,采用初值迭代法计算安全埋深/安全系数并开发了计算软件,讨论了关于LRC的安全系数控制标准。通过工程算例对比了刚体圆锥模型、竖直滑面模型与所提方法的计算结果,验证了文章模型的可靠性。针对模型的参数敏感性,分别研究了地应力侧压系数k、岩体重度γ、岩体内摩擦角φ及粘聚力c_(e)对岩体破裂角β、安全埋深H的影响。结果表明:(1)k<1.0时将显著影响H和β,k<2.0时影响程度放缓,2.0<k<3.0基本无明显影响;(2)c_(e)对H和β的影响是重要且复杂的,β随c_(e)增大而增大,H先增后减。

基于损伤累积的大跨度隧道(硐库)爆破振动传播规律

为研究损伤累积效应对隧道内爆破振动波传播与衰减规律的影响,利用萨道夫斯基公式对某大跨硐库施工过程中测得的爆破振动波结果进行拟合分析。结果表明:在单次爆破作用下,爆破振速与主频均随测点与爆破中心距离的增大而减小;在多次爆破作用影响下,测点爆破振速与主频均随爆破次数增加不断衰减;随着爆破次数的增加,衰减系数(α)缓慢增长,场地系数(K)逐渐衰减。现场爆破振动波的变化规律与室内试验结果相一致,且质点振动主频与峰值振速在变化规律方面存在较高对应关系。在进行振动波传播与衰减规律研究、爆破振动安全标准制定和振动危害效应评价时,应考虑损伤累积效应的影响。

利用Hou/Lux本构模型考虑蠕变破坏标准和损伤改进盐岩储存硐库的设计(英文)

损伤力学和新材料模型 (包括结构损伤 )引入到盐岩硐库的设计概念中 ,能够减少以前知识和计算模型的不足。在保持同样安全的情况下 ,新模型能为设计更经济的盐岩储存硐库建立科学基础。本文通过一个实际例子 ,对Asse盐矿 (德国 )的一个原形储存硐库进行了承载性能和最小容许内压的计算验证 ,并把使用Hou Lux模型和Lubby2模型的计算结果进行了对比。比较结果显示 ,新材料模型有许多优点 ,如 :通过减少内压 ,储存硐库的围岩应力重分布、扩容、损伤、软化及片帮区域等均得到改善。

河北某地下粮仓硐库施组方案分析与评价

本文以河北某地下粮仓硐库施组为例,就洞库外主运输通道钻爆施工及洞库主洞钻爆施工所采取的方案进行了详细分析对比与评价,并就后续施工过程中质量、安全、环保等相关注意事项进行了重点阐述。

压缩空气储能电站地下硐库的基本概念、设计理念与方法

从工程角度归纳和总结压缩空气储能地下硐库的基本概念,解析硐库的基本结构,分析硐库在运营期间受到的主要荷载特征;在此基础上改进柔性密封结构的基本设计理念,建议在地下储气硐库的设计中采用可靠度设计方法,为压缩空气储能地下硐库的设计、运营和维护提供指导和依据。

300 MW中温绝热压缩空气储能设计研究

近年来,绝热压缩空气储能技术引起了广泛关注。为了对绝热压缩空气储能进行设计,需要对其技术方案及技术参数进行研究。首先提出压缩空气储能系统的计算模型,并对模型进行对比验证。然后,以岩石硐库储气库的300 MW中温绝热压缩空气储能系统为例,比选得到透平机入口压力17 MPa、压力波动范围6 MPa为最优方案;并根据运行参数的计算,得到300 MW中温绝热压缩空气储能的设计方案。提出的建模过程及分析方法可以用于绝热压缩空气储能项目的设计。

峨口铁矿硐火工库地面积水的成因与治理措施

文章介绍了峨口铁矿硐室火工库地面积水的成因和治理措施及治理效果，指出火工库应在设计和管理过程中充分注意防排水的重要性。