[实用新型]一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地下能源储存技术领域，尤其是一种采用了橡胶或塑料的高分子材料层和钢纤维钢筋混凝土作为密封系统的压气储能洞室。 

背景技术

压气储能是一种利用压缩空气作为介质来储存能量和发电的技术。在用电低谷时,它用风电和电网中多余的电能驱动空气压缩机,把电能转化为压缩空气内能在地下洞室中储存起来，到用电高峰时,再把高压空气放出，并与少量的气体燃料混合在气轮机燃烧室中燃烧而迅速膨胀做功,进而带动发电机发电。作为压缩空气储能电站主要组成部分的地下储气构造物是压气储能电站选址的决定因素，也是保障其运行性能和可靠性的技术关键。人工开挖的硬岩洞室便是地下储气构造物的一种，其建设的关键技术是压气储能洞室的密封技术。 

中国国家专利局于2005年12月14日公开的申请号为200410022747.3，实用新型名称《利用废弃矿井的压缩空气蓄能发电站》的实用新型，公开了一种利用废弃矿井封闭后作为压缩空气贮存洞室，实现压缩空气蓄能发电的能源转换系统。其特征之一是：矿井口的封闭是采用耐压封闭结构，封闭体要达到足够的厚度。其对压气储能洞室密封措施未做介绍。2009年8月26日公开的申请号为200810033803.1，实用新型名称《一种利用矿井进行压缩空气蓄能的方法》的实用新型，公开了一种利用矿井进行压缩空气蓄能的方法，将由具有隔气性能材料制成的气袋放置于矿井里，气袋的形状与矿井内壁的形状相同，气袋以相同形状对应固定在矿井内壁里。气袋材料主要是橡胶，其外层是由具有防弹防割功能的纺织材料组成的，气袋上按经纬状分布安装高强度缆绳，气袋还要具有防水功能，具有保温层。该实用新型对气袋的性能要求极高。另外，矿井空间巨大，该技术需要使用相同大小的气袋，可行性不大。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能有效解决 压缩空气的密封问题，且经济适用，简便易行的高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室。 

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用技术方案如下： 

一种高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室，包括洞室内壁和设置于所述洞室内壁上的气体进出口； 

所述洞室内壁包括钢筋混凝土层和高分子材料层，所述高分子材料层通过热熔衬垫热熔在钢筋混凝土层上； 

所述钢筋混凝土层裂缝宽度不大于0.2mm，所述高分子材料层为橡胶或塑料。 

进一步地，所述钢筋混凝土层与高分子材料层之间还设置有水泥砂浆找平层，所述水泥砂浆找平层直接涂抹在所述钢筋混凝土层上，所述高分子材料层通过热熔衬垫热熔连接在所述水泥砂浆找平层上。 

进一步地，所述洞室内壁还包括无纺土工布层和水泥钉； 

所述无纺土工布层铺设在所述水泥砂浆找平层和高分子材料层之间，且通过热熔衬垫和水泥钉固定在水泥砂浆找平层上； 

所述水泥钉依次穿过热熔衬垫、无纺土工布层、水泥砂浆找平层，并深埋在钢筋混凝土层内。 

进一步地，所述高分子材料层由多块高分子材料板热熔衔接而成。 

进一步地，所述热熔衬垫在洞室内壁的拱顶每平米平均设置3-4个，在洞室内壁的边墙每平米平均设置2-3个，且呈梅花形布置。 

进一步地，所述气体进出口处设置有钢筋笼，所述钢筋笼与洞室内壁相连的一端通过热熔衬垫与洞室内壁的高分子材料层气密连接，所述钢筋笼内设置有进口管和出口管，所述进口管和出口管的管壁与钢筋笼在洞室内壁处气密连接，所述钢筋笼内的进口管和出口管周围浇注钢筋混凝土。 

进一步地，所述钢筋混凝土为钢钎维钢筋混凝土。 

进一步地，所述钢纤维钢筋混凝土中钢纤维的长度为20-60mm，直径为0.3-0.9mm，长径比为30-80，且钢纤维钢筋混凝土中添加的钢纤维体积率不小于0.35％。 

进一步地，所述高分子材料为丁基橡胶。 

进一步地，所述压气储能洞室在岩石中开挖，所述岩石强度为1-2级围岩。 

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果： 

本实用新型所提供的高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室，通过高分子材料密封层对洞室进行密封，钢纤维钢筋混凝土传递洞室压力，通过增加钢纤维增强混凝土抗拉和抗疲劳性能，两部分共同作用，对洞室的密封提供了保障，简便易行，经济适用。 

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；