一种密封结构及重力压缩空气储能装置的制作方法

本技术涉及密封结构领域，特别是涉及一种密封结构及重力压缩空气储能装置。

背景技术：

1、压缩空气储能作为一种大规模的清洁物理储能技术，在支撑电网安全运行、促进可再生能源消纳方面极具应用潜力。压缩空气储能系统通过压缩空气热能与势能的解耦和再耦合实现零碳化的大规模储能，通过在压缩机组储能和透平机组发电模式中间往复切换，可为电网提供调峰、调频、黑启动、无功补偿等辅助服务，缓解传统发电机组负荷动态调节压力，为可再生能源发电机组提供波动平抑和弃风弃光消纳并网服务。相比抽水蓄能，其建设周期更短、适用性更强、更灵活；相比其他新型储能，技术更成熟、规模更大、投资更少。

2、重力压缩空气储能的基本原理为：在用电低谷，将空气通过压缩机组压缩至高压储存到储气室，将电能转化为压缩空气势能；用电高峰，高压空气经过加热，进入膨胀机，变成常压的空气，在此过程中带动发电机发电，空气压缩势能转化成电能输出，整个过程中储气室内气压保持恒定。重力压缩空气储能的特点有：储气室压力恒定，膨胀机效率高、储气室压缩空气的储能密度高；储气室容积显著降低，为常规压缩空气储能电站的15％左右，可灵活布置，不受地形限制；相比独立的重力储能，压块的重量和规模显著降低。

3、我国重力压缩空气储能目前还在研究阶段，充放气过程中承压筒和储气室存在相对运动，承压筒和储气室间的密封是重力压缩空气储能工程中需要攻克的核心技术之一，其气密性能还有待提高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中承压筒和储气室间的密封性能不佳的缺点，提供一种密封结构及重力压缩空气储能装置，其密封性能大大提高。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

3、本实用新型第一方面提供一种密封结构，包括具有一储气腔体的储气室、用于调节所述储气腔体大小的活塞和置于所述活塞和储气室之间的密封单元；所述密封单元包括安装部、弹性密封件和气路结构；

4、所述安装部密封连接于储气室的内侧壁，所述安装部上设置有至少一圈用于固定所述弹性密封件且与储气腔体连通的密封腔；

5、所述弹性密封件包括固定于所述密封腔内使所述密封腔分隔成两个腔体的固定部和连接在所述固定部上用于与所述活塞接触实现密封的密封部，所述密封腔的两个腔体中置于所述固定部靠近活塞一侧的腔体为被加压腔且置于所述固定部远离活塞一侧的腔体为加压腔；

6、所述气路结构设置于所述储气室上以连通所述加压腔和储气腔体且活塞在移动过程中不会被堵塞。

7、本实用新型第二方面公开一种重力压缩空气储能装置。该重力压缩空气储能装置包括竖井、置于竖井中的承压筒、用于实现竖井和承压筒密封的气密结构，

8、竖井采用第一方面及其任一种可能的设计中所述的一种密封结构中的储气室的结构；

9、所述承压筒采用第一方面及其任一种可能的设计中所述的一种密封结构中的活塞的结构；

10、所述气密结构采用第一方面及其任一种可能的设计中所述的一种密封结构中的密封单元的结构。

11、本实用新型具有以下优点：

12、本方案采用安装部、弹性密封件和气路结构构成密封单元，利用储气腔体内的气压挤压弹性密封件使其变形实现与活塞的贴紧，从而实现密封，该密封单元稳定，密封性能好。

技术特征：

1.一种密封结构，包括具有一储气腔体的储气室、用于调节所述储气腔体大小的活塞和置于所述活塞和储气室之间的密封单元；其特征在于，所述密封单元包括安装部、弹性密封件和气路结构；

2.根据权利要求1所述的一种密封结构，其特征在于：所述安装部包括基板、压板和用于连接所述基板和压板的连接结构，所述基板和压板之间构成密封腔和与密封腔连通且用于固定所述固定部的固定槽。

3.根据权利要求2所述的一种密封结构，其特征在于：所述被加压腔与储气腔体连通且用于容置所述密封部的腔口的宽度小于所述加压腔的宽度。

4.根据权利要求2所述的一种密封结构，其特征在于：所述基板上依次设置有进气板、缓冲腔和匀气板，所述匀气板上设置有用于连通所述缓冲腔和所述加压腔的第一通孔，所述进气板上设置有用于连通所述气路结构与所述缓冲腔的第二通孔。

5.根据权利要求4所述的一种密封结构，其特征在于：所述第一通孔的密度大于所述第二通孔的密度。

6.根据权利要求5所述的一种密封结构，其特征在于：所述进气板与所述基板可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的一种密封结构，其特征在于：所述密封部的端部连接有密封增强件。

8.根据权利要求1所述的一种密封结构，其特征在于：所述储气腔体包括依次连通的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述密封单元设置于第一腔体段，所述第三腔体的直径大于所述第一腔体的直径，所述第二腔体的直径呈渐变结构，所述气路结构的一端连通于所述第二腔体。

9.根据权利要求1所述的一种密封结构，其特征在于：还包括置于所述活塞和储气室之间且置于所述密封单元端部的导向结构。

10.一种重力压缩空气储能装置，包括竖井、置于竖井中的承压筒、用于实现竖井和承压筒密封的气密结构，其特征在于：

技术总结本技术公开了提供一种密封结构及重力压缩空气储能装置，包括具有一储气腔体的储气室、活塞和密封单元；所述密封单元包括安装部、弹性密封件和气路结构；所述安装部密封连接于储气室的内侧壁，所述安装部上设置有至少一圈用于固定所述弹性密封件且与储气腔体连通的密封腔；所述弹性密封件包括固定于所述密封腔内使所述密封腔分隔成两个腔体的固定部和连接在所述固定部上用于与所述活塞接触实现密封的密封部，所述密封腔的两个腔体中置于所述固定部靠近活塞一侧的腔体为被加压腔且置于所述固定部远离活塞一侧的腔体为加压腔；所述气路结构设置于所述储气室上以连通所述加压腔和储气腔体且活塞在移动过程中不会被堵塞。其密封性能大大提高。技术研发人员：马仁超,吴德新,李斌,曹慧颖,余俊阳受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司技术研发日：20231214技术公布日：2024/7/25