【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压缩空气储能领域，尤其是一种压气储能气体渗透性试验装置及试验方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、近几年风电、光伏为代表的新能源发展迅猛，但其固有的间歇性和不稳定性导致并网消纳困难。此外，电网负荷峰谷差逐年增大，对电网的安全运行造成了极大的影响。近年来，随着能源结构优化转型的需求日益迫切，世界多国都在积极推进压缩空气储能(caes)技术发展。压缩空气储能是一种可以实现大容量和长时间电能存储的电力储能系统，是指将低谷、风电、太阳能等不易储藏的电力用于压缩空气,将压缩后的高压空气密封在储气设施中,在需要时释放压缩空气推动透平发电的储能方式。作为一种极具发展潜力的大规模物理储能技术，压缩空气储能具有装机容量大、储能时间长、建设周期短、使用寿命长、清洁环保等优点，可以广泛应用于智能电网削峰填谷、大规模可再生能源发电等方面。同时，caes还可以用于提供电网调频、调相、旋转备用、黑启动等辅助技术服务，具有广阔的应用前景。储气库的密封性是压缩空气地下储存库建设的核心任务之一，也是目前压缩空气储能术发展所面临的巨大难题。
3、目前，针对压气储能渗透性测试，多采用压力变化检测法、气体追踪法、热导法等。专利技术人发现，压力变化检测法中气体容易泄露而没有被获知，影响到试验结果的精度；气体追踪法需要使用特殊的示踪气体，且可能存在环境污染的风险；热导法需要更复杂的设备和传感器来实施，测试过程相对较复杂，测试成本较高；而且部分试验方法没有考虑到实际应用环
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种压气储能气体渗透性试验装置，可实现对试件在不同围压下的渗透性测试，降低实验成本，提高实验精度。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、一种压气储能气体渗透性试验装置，包括容器，容器内设置试件，试件周侧与容器内壁之间间隔距离设置形成第一空间，容器设置第一管路，第一管路与第一空间相通以向第一空间内通入不同压力的液体以实现不同围压的模拟；
4、试件包括混凝土气塞和混凝土层，混凝土层设置于混凝土气塞的周侧和一端，混凝土气塞内设置储气室和第二空间，储气室与第二空间之间通过第二管路连通，第二管路穿出容器设置以通过第二管路向储气室内通入气体，第二管路设置第一气压传感器，第二空间内设置第二气压传感器，第一气压传感器、第二气压传感器分别与控制器单独连接。
5、如上所述的试验装置，结构设置合理，容器内设置试件，容器与试件之间形成第一空间，第一空间内可通入不同压力的液体，以模拟围压，试件设置混凝土气塞和混凝土层，混凝土层模拟气体的存储环境，混凝土气塞包括储气室和第二空间，第一气压传感器用于获取储气室内的气压压力数据，第二气压传感器获取第二空间内气体压力数据，储气室若发生泄露，可向周侧的混凝土层和第二空间方向泄露，通过两个气压传感器的数值变化即可获取压气储能气体的渗透情况。
6、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，为贴合实际应用环境，考虑到压缩气体的储存环境，所述混凝土层中设置有裂隙，裂隙位于所述混凝土气塞的侧部；
7、所述试件设有多个，不同试件的裂隙损伤相同或不同，更换不同的试件，对具有不同裂隙损伤的试件进行试验，可获取更多的试验数据，利于相关研究的开展；
8、所述混凝土气塞的环向通过斜面与所述的混凝土层接触。
9、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，所述试件为第一试件，第一试件在所述混凝土气塞的环向设置第一混凝土衬砌，在第一混凝土衬砌的周侧设置水泥砂浆充填层；
10、所述水泥砂浆充填层的纵向截面为马蹄状。
11、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，沿着所述混凝土气塞中心轴线的环向，所述水泥砂浆充填层包括依次连接的第一圆台和第二圆台，第一圆台与第二圆台横向且反向设置，第一圆台环向面的倾斜角度大于第二圆台环向面的倾斜角度，水泥砂浆充填层第一圆台和第二圆台的设置，利于保证混凝土气塞与混凝土层的贴合程度。
12、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，所述试件为第二试件，第二试件在所述混凝土气塞的环向设置密封层，密封层的环向设置有第二混凝土衬砌，密封层的设置有效对第三管路进行密封，有利于降低储气室的气体泄露；
13、所述第二混凝土衬砌的纵向截面为马蹄状。
14、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，所述混凝土气塞远离所述储气室的一端与所述容器内壁贴合；混凝土气塞包括第三管路，第三管路内设置多处封板，通过其中两处封板与第三管路形成所述的储气室，通过另外的封板、容器内壁和第三管路形成所述的第二空间。
15、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，所述第三管路在所述储气室与所述第二空间之间填充有混凝土。
16、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，所述容器为中空的桶体，桶体内设置用于支撑所述试件的支架；
17、所述桶体的一侧设置盖板，盖板与桶体可拆卸连接，盖板与所述混凝土气塞的一端接触。
18、如上所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，所述第一管路与水箱连接，第一管路设置第一阀门；
19、所述第二管路设置第二阀门，第二阀门设置于所述的第二空间内；
20、第一阀门、第二阀门分别与所述的控制器单独连接。
21、第二方面，本专利技术还提供了一种压气储能气体渗透性试验装置的试验方法，包括如下内容：
22、制作试件，首先制作包括储气室和第二空间的混凝土气塞，在混凝土气塞的周侧施工混凝土层；
23、设定时间后将试件置入容器中；
24、通过第一管路向容器中试件周侧的第一空间内通入设定压力的液体；
25、开始储气试验，通过第二管路向储气室内注入气体，采用分级注气的方法，分别在设定压力下储气设定时间，在每一级储气前后第一气压传感器、第二气压传感器分别将采集的数据传送给控制器；
26、控制器获取每一级储气前后第一气压传感器、第二气压传感器的数据差值，即可获取在设定围压下压气储能硐室气体的渗透情况；
27、通过第一管路改变第一空间内液体的压力，再次进行储气试验，实现不同围压下压气储能硐室气体的渗透试验。
28、上述本专利技术的有益效果如下：
29、1)本专利技术试验装置的提供，容器内设置试件，容器与试件之间形成第一空间，第一空间内可通入不同压力的液体，以模拟围压，试件设置混凝土气塞和混凝土层，混凝土层模拟压气储能气体的硐室结构，混凝土气塞包括储气室和第二空间，第一气压传感器用于获取储气室内的气压压力数据，第二气压传感器获取第二空间内气体压力数据，储气室若发生泄露，可向周侧的混凝土层和第二空间方向泄露，通过两个气压传感器的数值变化即可获取压气储能气体的渗透情况。
30、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压气储能气体渗透性试验装置，其特征在于，包括容器，容器内设置试件，试件周侧与容器内壁之间间隔距离设置形成第一空间，容器设置第一管路，第一管路与第一空间相通以向第一空间内通入不同压力的液体以实现不同围压的模拟；
2.根据权利要求1所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，其特征在于，所述混凝土层中设置有裂隙，裂隙位于所述混凝土气塞的侧部；
3.根据权利要求1所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，其特征在于，所述试件为第一试件，第一试件在所述混凝土气塞的环向设置第一混凝土衬砌，在第一混凝土衬砌的周侧设置水泥砂浆充填层；
4.根据权利要求1所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，其特征在于，沿着所述混凝土气塞中心轴线的环向，所述水泥砂浆充填层包括依次连接的第一圆台和第二圆台，第一圆台与第二圆台横向且反向设置，第一圆台环向面的倾斜角度大于第二圆台环向面的倾斜角度。
5.根据权利要求1所述的一种压气储能气体渗透性试验装置，其特征在于，所述试件为第二试件，第二试件在所述混凝土气塞的环向设置密封层，密封层的环向设置有第二混凝土衬砌；
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