化工自吸泵该如何选型 要考虑哪些参数呢

1、自吸泵选型基本数据首先要了解输送的液体具体是什么介质。主要液体的名称、液体的主要特性（比如液体是不是具有腐蚀性、恢复性、易燃易爆性、毒性等）、液体的具体温度多高、是不是含有颗粒颗粒的含量占多少及颗粒直径具体什么颗粒、介质的密度、介质的粘度等。

2、然后确定自吸泵的性能参数。首先需要了解用户需要的流量，然后需要了解自吸泵进口管道长度及高度具体在哪个地区使用方便查阅大气压力来计算自吸泵的吸程能不能满足工况、自吸泵出口系统管路的布置；具体垂直高度多高、水平距离多少米、管径多大、弯头数量、阀门数量、自吸泵抽水输送出去是做什么用处，末端是不是需要有压力等等以便厂家为您选择合适扬程的自吸泵产品，了解装置的运行方式（间歇运行或连续运行）。

3、自吸泵选型时应了解的其他工况。自吸泵选型时还要考虑到使用环境工况条件的限制、预算成本、自吸泵的安装位置、安全（如是输送易燃易爆的液体或者环境还需要防爆电机）、环境污染是不是需要自吸泵达到无泄漏的功能等要求例如立式无泄漏自吸泵。

高吸程自吸泵的参数：

1、根据介质的要求，从材质的选择上选择塑料材质，不锈钢材质容易被腐蚀。国宝的塑料自吸泵、塑料磁力泵、塑料立式泵都可以使用。

2、塑宝高吸程自吸泵无水空转使用，减少电机的损坏，延长化学清洗泵的使用时间，提高了工作效率。同时也减少了大家在水泵出现问题时产生的烦恼。

3、塑宝高吸程自吸泵：无轴封设计，防漏，不会引起化学药液的泄露造成环境污染。隔热结构使用散热材料和耐热结构降低摩擦热，提高防空转能力。

4、塑宝高吸程自吸泵，卧式占地面积小，工作效率高。

以上的塑宝高吸程自吸泵在电机的配置上都可使用二级防爆电机，在使用的过程中省电省预算。材质可以选择耐一般酸碱的FRPP材质和耐强酸碱的PVDF材质。

为提高硬脆碎地层取心质量和钻进效率,可采取冲击回转钻进、反循环(局部反循环、全孔反循环)钻进方法。目前全孔反循环在地质岩心钻探中尚未进入实用性阶段。

(一)冲击回转钻进

冲击回转钻进是在钻具上部(无岩心钻探时在钻头上部)连接一个冲击器(亦称潜孔锤),使钻头在承受一定静载荷的基础上,以纵向冲击力和回转切削力共同破碎岩石的钻进方法。冲击载荷的加入改变了纯回转钻进的碎岩机理,使钻进效率提高,同时因岩心管产生高频振动,有利于破碎岩心顺利进入取心管,以减少岩心堵塞,增加回次进尺长度。冲击回转钻进可用于普通提钻取心或绳索取心钻进。

冲击器是冲击回转钻进的关键设备。冲击器按动力方式可分为:液动冲击器、风动冲击器、机械作用式冲击器等。液动冲击器是用高压水或泥浆作为动力介质风动冲击器是用压缩空气作为动力介质,亦可气、水混合使用机械作用式冲击器是利用电机、电磁装置、涡轮或特种机构(如牙嵌离合器)等机构使冲锤上下运动。地质岩心钻探中主要以液动冲击器为主,风动冲击器主要用于大直径浅—中深孔钻探,机械式冲击器在地质钻探很罕见。

1.液动冲击器类型及工作原理

按工作原理分,我国液动冲击器主要有阀式正作用、阀式反作用、阀式双作用、射流式、射吸式等类型。

(1)阀式正作用液动冲击器

如图4-11所示,阀式正作用液动冲击器工作原理是:冲锤活塞5在锤簧6的作用下处于上位,其中心孔被活阀4盖住,液流瞬间被阻,液压急剧增高而产生水锤(也称水击)效应。在液压作用下,冲锤活塞和活阀一同下行,压缩阀簧3和锤簧当活阀下行到一定位置时,活阀被阀座9限制,活阀停止运行并与冲锤活塞脱开,液流经冲锤活塞中心孔而流向孔底,液压下降,活阀在阀簧作用下返回原位冲锤活塞在动能作用下利用惯性继续运行,冲击铁砧7,冲击能量经铁砧—岩心管接头—岩心管等传至钻头,冲击之后,冲锤活塞在锤簧力作用下弹回再次与活阀接触,完成一个冲击周期。

正作用冲击器结构简单,性能稳定,调试容易。但冲击器弹簧将抵消一部分高压液流产生的冲击力弹簧在1500次/min或更高的工作频率下容易损坏。

(2)阀式反作用液动冲击器

如图4-12所示,阀式反作用液动冲击器工作原理是:高压液流进入冲击器,由于水路封闭,当冲锤活塞上下端压力差超过工作弹簧1的压缩力和冲锤活塞本身的质量时,迫使冲锤活塞上行并压缩工作弹簧储存能量与此同时,铁砧4流向孔底的水路被打开,液压下降,冲锤活塞在惯性作用下继续上行当上行到上死点时,冲锤活塞在自身重力和弹簧的作用下急速向下运动而冲击铁砧同时,由于冲锤活塞与铁砧相接触而又封闭了液流通向孔底的通路,液压开始上升,当上升到一定值,再次作用于冲锤活塞,使其上行,开始第二个工作周期。

图4-11 阀式正作用液动冲击器原理图

1—外壳2—活阀座垫圈3—阀簧4—活阀5—冲锤活塞6—锤簧7—铁砧8—缓冲垫圈9—阀座

图4-12 阀式反作用液动冲击器原理图

1—工作弹簧2—外壳3—活塞冲锤4—铁砧

该类冲击器的优点是对泥浆的适应性强,冲击器内部压力损失小,单次冲击功较大。主要缺点是需要刚度较大的弹簧,工作寿命只有40～100h。

(3)阀式双作用液动冲击器

如图4-13所示,该冲击器的工作原理是:当钻具到达孔底时,由于钻具自重,使活接头f被压紧到外套上的g处,这时工作腔d处的液流,分别作用在活阀2和塔形冲锤活塞6上,由于活阀上下端的压差,迫使活阀上移到最上位置由于冲锤活塞上、下两端面积不同而产生的压力差,迫使其也向上移动当冲锤活塞上行到与活阀接合时,通道d1被关闭,冲锤活塞与活阀便一起急速下行,当下行h时,活阀被支撑座4限位,冲锤活塞与活阀分离,借助惯性继续下行,下行到s时冲击砧子9。由于冲锤活塞中心通道被打开,液流又恢复循环,在液流压力作用下,活阀急剧上升,冲锤活塞也急剧上行,周而复始进行。

图4-13 阀式双作用液动冲击器工作原理

1—带孔的活阀座2—活阀3—外套4—支撑座5—导向密封件6—塔形冲锤活塞7—导向密封件8—节流环9—砧子

双作用液动冲击器的主要优点是液流能利用率较高缺点是结构比较复杂,部分零件磨损较快。

(4)射流式液动冲击器

如图4-14所示,射流式液动冲击器工作原理是:水泵输出的高压水经射流元件①的喷嘴喷出,产生附壁作用。若先附壁于右侧,高压液流则经右输出通道C进入缸体②上部,推动活塞③下行。此时,与活塞连接的冲锤④冲击砧子⑤,将冲击能传给岩心管及钻头,完成一次冲击。在C输出高压水的同时,有一小股高压液流(称为反馈信号液流)进入D控制孔。在活塞行程末了时,反馈信号很强,促使射流由C切换到E输出,高压液流由左通道输出,进入下腔,推动活塞向上。当活塞上行时,反馈信号又回到F,射流又切换到右输出通道。如此反复实现冲锤的冲击动作。上下缸的回水通过C、E输出道而返回到放空孔,经水接头及砧子内孔道流入岩心管,直达孔底,冲洗孔底后返回地表。

图4-14 射流式液动冲击器工作原理

①射流元件②钢体③活塞④冲锤⑤砧子⑥岩心管⑦卡簧⑧钻头1—上接头2—缸套外壳3—打捞垫4—弹簧挡圈5—螺栓6—“O”形密封圈7—打捞螺纹8—“O”形密封圈9—射流元件10—“O”形密封圈11—缸体12—活塞杆13—弹簧挡圈14—密封圈15—支撑环16—导向铜套17—“O”形密封圈18—压盖19—支撑环20—密封圈21—铜垫22—弹簧挡圈23—接头24—冲锤25—外壳26—砧子27—六方套28—接头29—岩心管30—卡簧座31—卡簧32—钻头33—销钉

其主要特点是:无弹簧及配水活阀等零件,寿命较长能量利用率较高工作时不易产生堵水现象,能较好地预防烧钻头及憋泵等事故钻进中产生的高压水锤波比阀式冲击器小,钻具工作较平稳,能减少泵、冲击器及高压管路的损坏。

(5)射吸式液动冲击器

该冲击器是利用液流高速喷射时产生的卷吸作用及阀与冲锤间压力与位移的综合反馈关系,通过阀与冲锤、活塞上腔与下腔液流压力差的正负交换使冲锤反复运动。工作原理:静置状态时阀与冲锤均处于工作位置下限,如图4-15(a)所示,当喷嘴射出高速射流束时阀与锤活塞上腔压力低于下腔压力,压力差推动阀与冲锤迅速上升。由于阀的质量小,运动速度比冲锤快而先抵工作位置上限[图4-15(b)]。紧接着冲锤高速上升,当阀与冲锤上的锥面闭合时[图4-15(c)],液流通道陡然切断而发生水击。原处于低压状态的阀与活塞上腔顿时呈高压,下腔则由于液流的惯性,在与上腔发生水击的同时相应呈低压状态,使阀与冲锤受高压液流推动同步迅速下移[图4-15(d)]。阀抵工作位置上限后,高速运动的惯性使冲锤迅速向下运动冲击砧子,完成一个冲程。此时,阀与冲锤锥面已离开,阀与冲锤重新进入下一个循环的回程。如此反复循环,形成连续冲击。

图4-15 射吸式液动冲击器工作原理

(a)未送水时之起始状态(b)送水时之起始状态(c)举锤时的回程状态(d)冲程开始

1—喷嘴2—上腔3—活塞4—阀5—冲锤6—下腔7—砧子8—低压腔9—高压腔10—产生水击区11—降压区

该型冲击器主要特点是:结构简单、零件少、无易损弹簧,因此工作寿命较长输出输入技术参数范围较宽,能在高频状态下稳定冲击,耐背压特性好。

2.风动冲击器类型及工作原理

风动冲击器也称风动潜孔锤,以压缩空气作为工作介质。按风动冲击器的配气方式和结构特点,可以分为有阀冲击器和无阀冲击器两大类。地质岩心钻探多采用取心式风动冲击器。

有阀冲击器和无阀冲击器结构原理如图4-16、图4-17所示。风动冲击器取心钻具结构原理如图4-18所示。该钻具主要用于钻进微裂隙或轻度破碎地层。正常钻进时,轴压力、回转扭矩和冲击力经气动冲击器传递给接头、外岩心管、钻头破碎孔底岩石,此时内管不动气动冲击器流出的压气经接头内孔、内外岩心管环隙、钻头气孔到达孔底,冷却钻头,携岩粉沿外环隙上返。取心时,缓慢上提钻具,滑套压缩弹簧,内岩心管、卡簧座部分下移坐落在钻头内台阶上,使外管承受较大的卡心力,便可卡断岩矿心。

图4-16 有阀风动冲击器结构原理图

1—接头2—钢垫圈3—调整圈4—碟簧5—节流塞6—阀盖7—阀片8—阀座8'—配气杆9—活塞10—外缸11—内缸12—衬套13—柱销14—弹簧15—卡钎套16—钢丝17—圆键18—保护罩19—密封圈20—止逆塞21—弹簧22—磨损片23—钻头

图4-17 无阀风动冲击器结构原理图

1—上接头2—密封圈3—弹簧4—逆止阀5—密封垫圈6—进气座7—内缸8—外缸9—节流塞10—冲锤11—隔套12—导向套13—圆键14—下接头15—钻头

3.冲击回转钻进在深孔钻探及水井中的应用效果

我国冲击回转钻进技术日趋成熟,已在科学钻探、深孔岩心钻探及水井钻探中得到广泛应用,取得了良好效果。

(1)中国大陆科学钻探工程科钻一井(CCSD-1)

中国大陆科学钻探工程科钻一井施工中,采用螺杆马达加液动(阀式或射流式)潜孔锤进行冲击回转钻进取心,钻进口径Φ157mm,累计总进尺4043.25m,最深孔段达5129.33m,平均钻速1.13m/h,平均回次进尺6.34m,最长回次进尺9.5m,与单一螺杆马达取心钻进相比,机械钻速提高了59%(1.13m/h∶0.71m/h),回次进尺长度提高了178%(6.34∶2.28)。

图4-18 CX-120型风动冲击器取心钻具结构示意图

1—接头2—柱齿合金3—轴承4—滑套5—外岩心管6—弹簧7—内管接头8—螺母9—内岩心管10—扶正环11—卡簧座12—卡簧13—钻头

(2)中国铀矿第一科学深钻

北京中核大地矿业勘查开发有限公司施工的铀矿深钻设计孔深2500m,实际终孔孔深2818.88m,从孔深45.88～2818.88m采用Φ122mm口径绳索取心双作用液动潜孔锤进行冲击回转钻进,全孔平均岩心采取率达99%,平均钻速1.52m/h,平均回次进尺2.76m,与同地层中常规绳索取心钻进相比,机械钻速提高了83%(1.52m/h∶0.83m/h),回次进尺长度提高了38%(2.76m∶2.0m)。

(3)山东兖州颜店铁矿勘查

山东省地质矿产勘查开发局第三地质大队在兖州颜店铁矿勘查的ZK001孔中钻遇两层特殊地层,一是以白云岩、云斑灰岩为主的破碎、裂隙溶洞发育、严重漏失地层二是局部夹有石英脉的绿泥绢云千枚岩地层,岩石硬脆碎且产状陡,易孔斜。采用常规绳索取心钻进,出现时效低、回次短、钻头寿命低、孔斜强度大等问题,后从1121m～1648m终孔采用SYZX75绳索取心液动冲击回转钻进,时效提高了30%,回次进尺增加18%,钻头寿命增长15%～80%,孔斜强度由6.03°/100m降到1.75°/100m,回次满管率达95%,台月效率提高40%。

(4)在水井钻进中的应用

安徽省地矿局第一水文队工程勘察院在安徽泗县大庄镇和蚌埠市沫河口镇采用气动冲击回转技术施工了两口终孔口径Φ180mm的基岩供水井,井深分别为230.40m和280.00m。在同一地层同等口径情况下,用常规牙轮钻头回转钻进时,两口井的平均时效分别为1.40m/h和0.8m/h,而用气动冲击回转钻进平均时效分别为14.45m/h和12.50m/h,提高时效10～15倍之多,体现了气动冲击回转钻进在大直径钻探中的巨大优势。

4.冲击回转钻进技术要点

(1)选用冲击器(潜孔锤)的一般原则

1)大直径、浅孔、中深孔无岩心钻探及干旱缺水地区宜选用风动冲击器

2)中深孔以上地质岩心钻探宜选用液动冲击器

3)硬质合金及复合片钻进宜选低频高功率冲击器,金刚石钻进宜选高频低功率冲击器

4)深孔小直径地质岩心钻探宜选用无簧阀式和射流式(或射吸式)冲击器。

(2)钻进设备的选择

1)液动冲击回转钻进可采用常规钻探设备。但要求泥浆泵有较宽的流量范围和大于10MPa的泵压,高压胶管、水龙头也要适应泵压要求。

2)气动冲击回转钻进应选择有20～60r/min低挡转速的立轴或转盘式钻机,主杆通孔要大,水龙头、高压管线及钻杆的耐高压性、密封性要好空气压缩机排量及压力要满足钻进孔深、孔径要求孔口要有除尘、防尘、消泡装置。

(3)对冲洗介质的要求

液动冲击回转钻进时,应根据地层特性、护壁要求尽量选择无固相或低固相泥浆以减少冲击器的磨损。要求泥浆含砂量低(≤0.1%),润滑性能和流变性能好。

气动冲击回转钻进可采用干空气、雾化气、泡沫、气水混合物等冲洗介质。由于干空气携带岩粉、冷却钻头、清洗孔底的作用相对较差,气体上返流速应达15～25m/s雾化钻进时,为解决潮湿地层钻进中的泥包、泥堵和岩粉黏附孔壁等问题,气水体积应达2000/1～3000/1泡沫钻进时,为稳定潮湿地层孔壁,增大携粉能力,应加0.3%～1.0%无污染发泡剂使气液体积比达200/1～300/1含水地层中进行气水混合钻进时,为提高排屑能力,空气体积应占混合介质的80%。

(4)钻头的选择

根据岩石可钻性的不同,冲击回转钻进可选用硬质合金钻头、牙轮钻头、复合片钻头和金刚石钻头。要求钻头唇部水口、水槽过水断面大,以降低冲击器工作背压钻头的抗冲击强度应大于冲击器输出的冲击力。

(二)孔底局部反循环钻进

孔底局部反循环钻进是借助喷反元件在岩心管内产生负压,改变孔底区域液流方向,提高破碎岩心采取率的工艺方法。分为单管反循环和双管反循环钻具。在非常破碎并夹有软、酥、散粉状碎屑,遇水易冲蚀的地层,选用单动双管喷反钻具在节理、层理发育,裂隙的硬脆碎地层,对岩心扰动要求不严格情况下,选用单管喷反钻具。

1.单动双管喷反钻具

(1)钻具结构及工作原理

为满足深部找矿及工程地质勘察需要,安徽省地矿局313地质队设计了SX型(Φ77mm、Φ96mm、Φ110mm)系列射吸式孔底反循环单动双管钻具。钻具结构见图4-19所示。

图4-19 SX系列射吸式单动双管取心钻具结构示意图

1—外管接头2—轴承上压盖3—轴承外壳4、5—密封圈6—轴挡圈7—上轴承8—空心轴9—下轴承10—压盖衬套11—轴承下压盖12—调节锁母13—上接头14—射嘴15—射吸器外壳16—承射器17—封头螺丝18—下接头19—内管20—外管21—弹簧舌片式取心器22—内管短节23—底喷钻头

在钻进过程中,SX钻具外管总成主要传递破碎岩石所需的轴压和回转扭矩内管单动系统保证射吸器总成、内管总成在钻进过程中不转动,以保护岩心。该钻具与普通单动双管的主要区别是,在内管单动系统和内管上接头之间增设了射吸器总成,以实现双管孔底反循环(冷却钻头、悬浮与携带岩屑),以提高破碎松散岩心的采取率。

钻进作业时,泥浆沿钻杆柱进入SX钻具的射吸器锥形喷嘴,以高速射入扩散管。在高速射流作用下,喷嘴与扩散管组成的射吸器周围液体被射流带走一部分而形成负压区,促使孔底液体经岩心管被吸入扩散管中。高速液流与吸入的液流在混合室进行混合,混合液流经喉管到扩散室扩散后,再经出水孔排出。排出的泥浆一部分在剩余压力作用下,沿内外管间隙由底喷钻头或侧喷钻头水眼经钻具与孔壁间隙返至地面(形成正循环),而另一部分泥浆在负压作用下,吸入内管腔中形成孔底反循环,给内管中岩心产生一个上浮吸附力,以悬浮颗粒较大的岩屑和破碎岩心,使岩心之间不发生自磨,有效地提高岩心采取率。

该钻具适于硬、脆、碎及砂砾石地层的回转钻进和冲击回转钻进。在极破碎地层中应选用底喷式钻头,配合弹簧舌片式或钢丝束式取心器,见图4-20所示。

图4-20 底喷式钻头及配套取心器

(a)底喷式金刚石钻头(b)底喷式复合片钻头(c)弹簧舌片式取心器(d)钢丝束式取心器

(2)应用效果

在安徽滁州琅琊山铜矿危机矿山深部找矿ZK03孔、霍邱重新集铁矿区ZK44孔和北京市平原新生界立体地质新5孔中的试验表明,SX型射吸式单动双管孔底局部反循环钻具解决了难取心孔段硬脆碎地层和卵砾石地层的取心问题。使用效果见表4-4,取出的岩心样见图4-21所示。

表4-4 SX型射吸式单动双管局部反循环钻进效果对比表

图4-21 反循环连续取心岩心样

2.单管喷反钻具

单管喷反钻具有弯管型(图4-22)和分水接头型(图4-23)两种结构。其中,分水接头型钻具的结构简单,便于加工和安装。

图4-22 弯管型喷射式孔底反循环单管钻具

1—导正管2—喷嘴接头3—喷嘴4—扩散管5—当水管6—连接管7—弯管8—接箍9—异径接头10—岩心管11—导正圈

图4-23 分水接头型喷射式孔底反循环单管钻具

1—导正管2—喷嘴接头3—喷嘴4—扩散管5—垫圈6—连接管7—分水接头8—岩心管

(三)全孔反循环钻进

全孔反循环钻进取心也称为反循环连续取心,是一种不提钻,利用循环介质把岩心(或岩屑)经钻杆中心通道连续不断地输送到地表的取心方法。全孔反循环取心根据输送岩心(或岩屑)的原理不同可分为气举反循环、泵吸反循环、泵压反循环根据反循环冲洗介质的不同可分为空气反循环,清水(泥浆)反循环根据所排出的样品不同可分为反循环取心,反循环取屑。全孔反循环连续取心具有钻进效率高,岩心采取率高,有利于提高松散、破碎和孔壁怕冲刷地层的取心质量,孔底干净,易于穿过复杂地层,单位成本低等优点。

全孔反循环连续取心钻进的工作原理如图4-24所示。泥浆由泵6经专门水接头压送到双壁同心管柱的环状间隙中,在距孔底2～3cm处,经钻头1进入内管3。泥浆携带岩心和岩粉沿内管、水接头4上行到岩心导出胶管5,并和岩粉一起流到安装在集液箱8内的岩心回收槽7上。钻进过程中,在钻具内管下部装有岩心卡断器,当钻成的岩心达到一定长度时(约为直径的2倍),即被岩心卡断器卡断。这样,岩心就被成段地连续从孔底输送到地表。

图4-24 反循环连续取心钻进装置示意图

1—钻头2—双臂钻柱外管3—内管4—侧入式水接头5—导心胶管6—泥浆泵7—岩心回收槽8—集液箱

负荷备用容量大小

负荷备用容量的大小应根据系统负荷的大小、运行经验并考虑系统中各类用电的比重确定。一般为最大负荷的2%~5%，大系统采用较小值，小系统采用较大值。

抽水蓄能电站

求助编辑百科名片 从化抽水蓄能电站抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。我国抽水蓄能电站的建设起步较晚，但由于后发效应，起点却较高，近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。 查看精彩图册

目录发展历史发展现状发展趋势分类1.按电站有无天然径流分2.按水库调节性能分3.按站内安装的抽水蓄能机组类型分4.按布置特点分5.抽水蓄能电站的运行工况6.启动方式抽水蓄能电站发展呈现特点容量增幅大，发展速率高在系统中发挥了重要作用具有了较为成熟的设计、施工和管理经验运行管理方面抽水蓄能电站与常规水电站相比我国抽水蓄能电站建设现状我国几个抽水蓄能电站简介辽宁蒲石河抽水蓄能电站潘家口、十三陵抽水蓄能电厂广州抽水蓄能电站天荒坪抽水蓄能电站抽水蓄能电站的世界之最展开发展历史发展现状发展趋势分类1.按电站有无天然径流分2.按水库调节性能分3.按站内安装的抽水蓄能机组类型分4.按布置特点分5.抽水蓄能电站的运行工况6.启动方式抽水蓄能电站发展呈现特点容量增幅大，发展速率高在系统中发挥了重要作用具有了较为成熟的设计、施工和管理经验运行管理方面抽水蓄能电站与常规水电站相比我国抽水蓄能电站建设现状我国几个抽水蓄能电站简介辽宁蒲石河抽水蓄能电站潘家口、十三陵抽水蓄能电厂广州抽水蓄能电站天荒坪抽水蓄能电站抽水蓄能电站的世界之最展开

编辑本段发展历史国外抽水蓄能电站的出现已有一百多年的历史，我国在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发，于1968年和1973年先后建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站，装机容量分别为11MW和22MW，与欧美、日本等发达国家和地区相比，我国抽水蓄能电站的建设起步较晚。[1]上世纪80年代中后期，随着改革开放带来的社会经济快速发展，我国电网规模不断扩大，广东、华北和华东等以火电为主的电网，由于受地区水力资源的限制，可供开发的水电很少，电网缺少经济的调峰手段，电网调峰矛盾日益突出，缺电局面由电量缺乏转变为调峰容量也缺乏，修建抽水蓄能电站以解决火电为主电网的调峰问题逐步形成共识。随着电网经济运行和电源结构调整的要求，一些以水电为主的电网也开始研究兴建一定规模的抽水蓄能电站。为此，国家有关部门组织开展了较大范围的抽水蓄能电站资源普查和规划选点，制定了抽水蓄能电站发展规划，抽水蓄能电站的建设步伐得以加快。1991年，装机容量270MW的潘家口混合式抽水蓄能电站首先投入运行，从而迎来了抽水蓄能电站建设的第一次高潮。[1]上世纪90年代，随着改革开放的深入，国民经济快速发展，抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期。先后兴建了广蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等几座大型抽水蓄能电站。“十五”期间，又相继开工了张河湾、西龙池、白莲河等一批大型抽水蓄能电站。[1]编辑本段发展现状据统计，至2009年底我国投产的抽水蓄能电站共22座，总容量11545MW，其中大型纯抽水蓄能电站11座(包括北京十三陵、广东广州一期与二期、浙江天荒坪与桐柏、吉林白山、山东泰安、安徽琅琊山、江苏宜兴、山西西龙池、河北张河湾)10400MW，其余11座1145MW，在建的8座，装机容量9360MW。我国已建、在建抽水蓄能电站见下表。[1]我国已建、在建抽水蓄能电站统计表

1岗南河北平山混合式1×111968.511

2密云北京密云混合式2×111973.1122

3潘家口河北迁西混合式3×901991.9270

4寸塘口四川彭溪纯蓄能2×11992.112

5广州一期广州从化纯蓄能4×3001994.31200

6十三陵北京昌平纯蓄能4×2001995.12800

7羊卓雍湖西藏贡嘎纯蓄能4×22.51997.590

8溪口浙江奉化纯蓄能2×401997.1280

9广州二期广州从化纯蓄能4×3001999.41200

10天荒坪浙江吉安纯蓄能6×3001998.91800

11响洪甸安徽金寨混合式2×402000.180

12天堂湖北罗田纯蓄能2×352000.1270

13沙河江苏溧阳纯蓄能2×502002.6100

14回龙河南南阳纯蓄能2×602005.9120

15白山吉林桦甸纯蓄能2×1502005.11300

16泰安山东泰安纯蓄能4×2502006.71000

17桐柏浙江天台纯蓄能4×3002005.121200

18琅琊山安徽滁州纯蓄能4×1502006.9600

19宜兴江苏宜兴纯蓄能4×2502008.121000

20西龙池山西五台纯蓄能4×3002008.12300

21张河湾河北井陉纯蓄能4×2502008.121000

22惠州广东惠州纯蓄能8×3002009.5300

23宝泉河南辉县纯蓄能4×300在建

24白莲河湖北罗田纯蓄能4×300在建

25佛磨安徽霍山混合式2×80在建

26蒲石河辽宁宽甸纯蓄能4×300在建

27黑麋峰湖南望城纯蓄能4×300在建

28响水涧安徽芜湖纯蓄能4×250在建

29呼和浩特内蒙古纯蓄能4×300在建

30仙游福建仙游纯蓄能4×300在建

31溧阳江苏溧阳纯蓄能6×250在建

目前，可行性研究报告已审查通过、待建的抽水蓄能电站有4座，总容量4280MW，预可行性研究报告已审查通过、正在进行可行性研究工作的抽水蓄能电站有16座，总容量24500MW，另有部分项目正在开展预可行性研究工作，保持了一定的项目储备。[1]正开展前期设计工作的抽水蓄能电站统计表

1清远广东清远1280待建

2马山江苏无锡600待建

3荒沟黑龙江牡丹江1200待建

4深圳广东深圳1200待建

5板桥峪北京密云1000可研

6丰宁河北丰宁3600可研

7天荒坪二浙江安吉2400可研

8文登山东文登1800可研

9阳江广东阳江2400可研

10敦化吉林敦化1200可研

11红石吉林桦甸1200可研

12通化吉林通化800可研

13五岳河南光山1000可研

14河南天池河南南阳1200可研

15宝泉二期河南新乡1200可研

16桓仁辽宁桓仁800可研

17蟠龙重庆綦江1200可研

18乌龙山浙江建德2400可研

19泰安二期山东泰安1800可研

20双沟吉林抚松500可研

我国抽水蓄能电站建设虽然起步比较晚，但由于后发效应，起点却较高，近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。例如：广州一、二期抽水蓄能电站总装机容量2400MW，为世界上最大的抽水蓄能电站天荒坪与广州抽水蓄能电站机组单机容量300MW，额定转速500r/min，额定水头分别为526m和500m，已达到单级可逆式水泵水轮机世界先进水平西龙池抽水蓄能电站单级可逆式水泵水轮机组最大扬程704m，仅次于日本葛野川和神流川抽水蓄能电站机组。十三陵抽水蓄能电站上水库成功采用了全库钢筋混凝土防渗衬砌，渗漏量很小，也处于世界领先水平。天荒坪、张河湾和西龙池抽水蓄能电站采用现代沥青混凝土面板技术全库盆防渗，处于世界先进水平。[1]编辑本段发展趋势随着我国新兴能源的大规模开发利用，抽水蓄能电站的配置由过去单一的侧重于用电负荷中心逐步向用电负荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面发展。[1]新能源的迅速发展需要加速抽水蓄能电站建设

风电作为清洁的可再生资源是国家鼓励发展的产业，核电是国家大力发展的新型能源，风电和核电的大力发展，对实现我国能源结构优化、可持续发展有着不可替代的作用。[1]风能是一种随机性、间歇性的能源，风电场不能提供持续稳定的功率，发电稳定性和连续性较差，这就给风电并网后电力系统实时平衡、保持电网安全稳定运行带来巨大挑战，同时风电的运行方式必将受到电力系统负荷需求的诸多限制。抽水蓄能电站具有启动灵活、爬坡速度快等常规水电站所具有的优点和低谷储能的特点，可以很好地缓解风电给电力系统带来的不利影响。[1]核电机组运行费用低，环境污染小，但核电机组所用燃料具有高危险性，一旦发生核燃料泄漏事故，将对周边地区造成严重的后果同时，由于核电机组单机容量较大，一旦停机，将对其所在电网造成很大的冲击，严重时可能会造成整个电网的崩溃。在电网中必须要有强大调节能力的电源与之配合，因此建设一定规模的抽水蓄能电站配合核电机组运行，可辅助核电在核燃料使用期内尽可能的用尽燃料，多发电，不但有利于燃料的后期处理，降低了危险性，而且有效降低了核电发电成本。[1]抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、容量大、技术最成熟的储能装置，是新能源发展的重要组成部分。通过配套建设抽水蓄能电站，可降低核电机组运行维护费用、延长机组寿命有效减少风电场并网运行对电网的冲击，提高风电场和电网运行的协调性以及电网运行的安全稳定性。[1]特高压、智能电网的发展需要加速抽水蓄能电站建设

目前，国家电网公司正在推进“一特四大”的电网发展战略，即以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。特高压交流输电系统的无功平衡和电压控制问题比超高压交流输电系统更为突出。利用大型抽水蓄能电站的有功功率、无功功率双向、平稳、快捷的调节特性，承担特高压电力网的无功平衡和改善无功调节特性，对电力系统可起到非常重要的无功/电压动态支撑作用，是一项比较安全又经济的技术措施，建设一定规模的抽水蓄能电站，对电力系统特别是坚强智能电网的稳定安全运行具有重要意义。[1]储能产业正处起步阶段抽水蓄能建设加速

“储能肯定已到了呼之欲出的时候。保守估计，到2020年，国内整个储能产业的市场规模至少可以达到6000亿元，乐观的话甚至有可能到两万亿。预计未来国家对储能的支持力度会不断加大。”中科院工程热物理研究所所长助理、鄂尔多斯大规模储能技术研究所所长谭春青在上月召开的“储能国际峰会2012”上表示。这昭示着储能的巨大魅力与潜力。[1]对新能源和可再生能源的研究和开发，寻求提高能源利用率的先进方法，已成为全球共同关注的首要问题。对中国这样一个能源生产和消费大国来说，既有节能减排的需求，也有能源增长以支撑经济发展的需要，这就需要大力发展储能产业。[1]前瞻产业研究院发布的《中国储能行业市场前瞻与投资预测分析报告》显示，日益增长的能源消费，特别是煤炭、石油等化石燃料的大量使用对环境和全球气候所带来的影响使得人类可持续发展的目标面临严峻威胁。据预测，如按现有开采不可再生能源的技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速率来推算，煤、天然气和石油的可使用有效年限分别为100-120年、30-50年和18-30年。显然，21世纪所面临的最大难题及困境可能不是战争及食品，而是能源。[1]近年我国电力系统建设正处于快速发展阶段，用电高峰时的供电紧张、有功无功储备不足、输配电容量利用率不高和输电效率低等问题都有不同程度的存在。同时，越来越多的大型工业企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量问题提出更高的要求。这些特点为分散电力储能系统的发展提供了广泛的空间，而储能系统在电力系统中应用可以达到调峰、提高系统运行稳定性及提高电能质量等目的。[1]抽水蓄能是目前电力系统最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的储能装置。为了保障电源端大型火电或核电机组能够长期稳定的在最优状态运行，需要配套建设抽水蓄能电站承担调峰调荷等任务。截至2008年，我国已建成抽水蓄能电站20座，在建的11座，装机容量达到1091万千瓦，占全国总装机容量的1.35%。[1]而一般工业国家抽水蓄能装机占比约在5%-10%水平，其中日本2006年抽水蓄能装机占比即已经超过10%。我国抽水蓄能电站目前占比明显偏低，随着国内核电及大型火电机组的投建，近年来国内抽水蓄能电站建设明显加速。目前在建规模达到约1400万千瓦，拟建和可行性研究阶段的抽水蓄能电站规划规模分别达到1500万千瓦和2000万千瓦，如果以上项目顺利投产，2020年我国抽水蓄能电站总装机容量将达到约6000万千瓦。[1]前瞻产业研究院储能行业研究员欧阳凌高表示，储能本身不是新兴的技术，但从产业角度来说却是刚刚出现，正处在起步阶段。到目前为止，中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度，尤其在缺乏为储能付费机制的前提下，储能产业的商业化模式尚未成形。[1]编辑本段分类[2]抽水蓄能电站可按不同情况分为不同的类型。

1.按电站有无天然径流分

抽水蓄能电站（1）纯抽水蓄能电站：没有或只有少量的天然来水进入上水库（以补充蒸发、渗漏损失），而作为能量载体的水体基本保持一个定量，只是在一个周期内，在上、下水库之间往复利用；厂房内安装的全部是抽水蓄能机组，其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务，而不承担常规发电和综合利用等任务。 （2）混合式抽水蓄能电站：其上水库具有天然径流汇入，来水流量已达到能安装常规水轮发电机组来承担系统的负荷。因而其电站厂房内所安装的机组，一部分是常规水轮发电机组，另一部分是抽水蓄能机组。相应地这类电站的发电量也由两部分构成，一部分为抽水蓄能发电量，另一部分为天然径流发电量。所以这类水电站的功能，除了调峰填谷和承担系统事故备用等任务处，还有常规发电和满足综合利用要求等任务。

2.按水库调节性能分（1）日调节抽水蓄能电站：其运行周期呈日循环规律。蓄能机组每天顶一次（晚间）或两次（白天和晚上）尖峰负荷，晚峰过后上水库放空、下水库蓄满；继而利用午夜负荷低谷时系统的多余电能抽水，至次日清晨上水库蓄满、下水库被抽空。纯抽水蓄能电站大多为日设计蓄能电站。

（2）周调节抽水蓄能电站：运行周期呈周循环规律。在一周的5个工作日中，蓄能机组如同日调节蓄能电站一样工作。但每天的发电用水量大于蓄水量，在工作日结束时上水库放空，在双休日期间由于系统负荷降低，利用多余电能进行大量蓄水，至周一早上上水库蓄满。我国第一个周调节抽水蓄能电站为福建仙游抽水蓄能电站。

（3）季调节抽水蓄能电站：每年汛期，利用水电站的季节性电能作为抽水能源，将水电站必须溢弃的多余水量，抽到上水库蓄存起来，在枯水季内放水发电，以增补天然径流的不足。这样将原来是汛期的季节性电能转化成了枯水期的保证电能。这类电站绝大多数为混合式抽水蓄能电站。

3.按站内安装的抽水蓄能机组类型分（1）四机分置式：这种类型的水泵和水轮机分别配有电动机和发电机，形成两套机组。目前已不采用。

（2）三机串联式：其水泵、水轮机和发电电动机三者通过联轴器连接在同一轴上。三机串联式有横轴和竖轴两种布置方式。

（3）二机可逆式：其机组由可逆水泵水轮机和发电电动机二者组成。这种结构为目前主流结构。

4.按布置特点分(1)首部式：厂房位于输水道的上游侧。

(2)中部式：厂房位于输水道中部。

(3)尾部式：厂房位于输水道末端。

5.抽水蓄能电站的运行工况（1）.静止

（2）.发电工况。

抽水蓄能电站(16张)（3）.抽水工况。

（4）.发电调相工况。

（5）.抽水调相工况。

6.启动方式（1）.静止变频启动(SFC)启动。

（2）. 背靠背（BTB）启动。

编辑本段抽水蓄能电站发展呈现特点容量增幅大，发展速率高世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生在瑞士的苏黎世，至今已有一百二十五年的历史。但世界上抽水蓄能电站得到迅速发展，是在六十年代以后的事，也就是说从第一座抽水蓄能电站建成到迅速发展，中间相隔了近80年。中国抽水蓄能电站建设起步较晚，六十年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发，1968年和1973年先后在中国华北地区建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能

抽水蓄能电站电站。在近40年中，前20多年蓄能电站的发展几乎处于停顿状态，九十年代初才开始有了新的发展。至2005年底，全国（不计台湾）已建抽水蓄能电站总装机容量达到6122MW，年均增长率高于世界抽水蓄能电站的年均增长率，装机容量跃进到世界第5位,遍布全国14个省市。在建的抽水蓄能电站装机约11400MW，预计至2010年，这些电站都将建成，到时抽水蓄能电站的总装机可到17500MW左右。

在系统中发挥了重要作用抽水蓄能电站运行具有几大特性：它既是发电厂，又是用户，它的填谷作用是其它任何类型发电厂所没有的；它启动迅速，运行灵活、可靠，除调峰填谷外，还适合承担调频、调相、事故备用等任务。目前，中国已建的抽水蓄能电站在各自的电网中都发挥了重要作用，使电网总体燃料得以节省，降低了电网成本，提高了电网的可靠性。现举几个电站的运行情况，说明抽水蓄能电站在系统中的作用。

具有了较为成熟的设计、施工和管理经验中国抽水蓄能电站建设虽然起步较晚，但有以往大规模常规水电建设所积累的经验，加上近十几年来引进的国外先进技术和管理经验，使中国抽水蓄能电站有较高的起点。尽管目前己建的抽水蓄能电站数目不多，总装机规模也不大，但单个电站规模已居世界前列。如：广州抽水蓄能电站，已是当今世界上装机规模最大的抽水蓄能电站；在建设速度方面，广蓄一期工程全部竣工仅58个月，广蓄二期、十三陵和天荒坪电站主体工程的实际施工工期，与世界经济发达国家相比并不逊色；在单位千瓦装机容量投资方面，一般都不太高,而广蓄电站，还低于世界同类电站水平，其中广蓄还远低于具有一定调峰能力的燃煤电站的单位千瓦投资；中国正在建设的西龙池抽水蓄能电站，最大扬程达704m，进入了世界上已投运的单级混流式抽水蓄能机组中扬程最高的先进水平；天荒坪与广州抽水蓄能电站单级可逆式水泵水轮机组单机容量300MW，设计水头500m以上，均为世界先进水平。

中国通过近10几年来建成的第一批抽水蓄能电站的实践，积累了设计、施工和运行管理的经验，在技术上取得了丰硕的成果。

在建设管理方面有一套行之有效的制度。普遍实行了以项目法人责任制为中心，以建设监理制和招标承包制相配套的建设管理模式。

编辑本段运行管理方面在运行管理方面达到较高水平。抽水蓄能电站可逆式水泵水轮机—发电电动机组运行工况多、监控对象多、自动化元件多、信息量多，计算机监控系统比常规水电站计算机监控系统复杂，操作要求也比常规水电站高。已建成的抽水蓄能电站在运行管理方面都达到较高水平，表现在：（1）人员精炼，基本上做到无人值班或少人值守。（2）综合效率高,电站运行的平均综合效率,一般在75%左右。广蓄平均达78%，天荒坪平均达79.4%，最高达80.6%。（3）可用率和机组启动成功率均达先进水平。

编辑本段抽水蓄能电站与常规水电站相比抽水蓄能电站与常规水电站图片相比(7张)除机组特殊外，在水工建筑方面也有它的特殊性，比如对防渗的要求就特别严格，因为它的水是用电换来的，同时机组吸出高度多为负值，厂房多为地下式等等，因此在设计和施工方面都有一定的难度，在已建的抽水蓄能电站中，攻克了这些难关，为今后抽水蓄能电站的建设，取得了成功的经验。

如十三陵电站上水库，是人工开挖填筑而成，库盆采用钢筋混凝土面板防护，在北京这样寒冷地区，这样大规模的钢筋混凝土防渗工程在中国是第一个，在国外也少有。天荒坪抽水蓄能电站的上库，也是人工开挖填筑而成，天荒坪电站的防渗措施系采用沥青混凝土衬护，渗漏量很少。这两个工程说明在人工库盆防渗方面，中国已积累了一定的经验。

又如地下厂房轻型支护，广州抽水蓄能电站宽21m的大型地下厂房采用喷锚支护，其支护参数在国内外同类工程中是比较先进的。实践证明，中国在地下厂房喷锚支护设计和施工方面都具有成功的经验。

广蓄电站厂房400t天车和天荒坪电站厂房500t天车均采用岩壁吊车梁，取代传统的柱式支承吊车梁，既减少厂房宽度，节约投资，又缩短了工期。通过广蓄、天荒坪等电站岩壁吊车梁实践，中国己完全掌握了岩壁吊车梁的设计理论和施工技术。

抽水蓄能电站的引水道有竖井和斜井两种布置形式。斜井与竖井相比，斜井水道长度短，水力过渡条件好，具有节省投资、提高电站效率等优势。但斜井的施工难度较大，施工技术比竖井复杂。中国目前己建的广蓄、十三陵、天荒坪等蓄能电站，引水道均采用斜井布置。通过这些斜井施工，己形成了较为成熟的斜井安全快速施工成套技术。

编辑本段我国抽水蓄能电站建设现状近十几年来，中国抽水蓄能电站的迅速发展，主要是由于中国国民经济的高速发展，促进了中国抽水蓄能电站的大发展，而这十几年正是中国改革开放经济大发展时期。在这十几年中虽然取得了很大成绩。2004年底全国已建成投产的抽水蓄能电站10座，装机容量达到570.1万kW（其中60万kW供香港）。其中包括1968年在河北岗南常规水电站上安装的1.1万kW抽水蓄能机组，1992年建成的河北潘家口混合式抽水蓄能电站(其中抽水蓄能机组27万kW)，1997年建成的北京十三陵抽水蓄能电站(80万kW)；广东电网分别于1994年和2000年建成的广州抽水蓄能电站一期、二期工程（共240万kW，其中60万kW供香港）；华东电网1998年建成的浙江溪口抽水蓄能电站（8万kW），2000年建成的装机规模180万kW的天荒坪抽水蓄能电站和安徽响洪甸抽水蓄能电站（8万kW），2002年建成的江苏沙河抽水蓄能电站（10万kW）；华中电网的湖北天堂抽水蓄能电站（7万kW）；拉萨电网于1997年建成的羊卓雍湖抽水蓄能电站（9万kW）。

编辑本段我国几个抽水蓄能电站简介辽宁蒲石河抽水蓄能电站蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内，距丹东市约40公里，为东北地区第一座大型纯抽水蓄能电站，电站枢纽工程由上水库面板堆石坝、地下厂房及输水系统、下水库混凝土重力坝组成。总装机容量1200MW（4×300 MW），主机设备由法国阿尔斯通(ALSTOM)制造与技术支持，工程总投资45.156亿元。

2006年8月，主体工程开工建设。2010年12月第一台机组投入运行，2011年12月全部机组投产发电。电站建成后，属国家特大型企业，在东北电网中担任调峰、填谷、调频和事故备用。

蒲石河抽水蓄能电站建成后为“无人值班、少人值守”的管理模式，生产调度中心、办公楼、职工住宅及生活福利设施建在丹东市内鸭绿江畔，尚在建设中，预计2009年投入使用。丹东市依山傍水，气候宜人，交通便利，距沈阳市约220公里，距大连市约245公里。

主要参建单 位：中国水利水电第六工程局有限公司、武警水电部队、水电二局

潘家口、十三陵抽水蓄能电厂它们所在的中国京津唐电网是一个以火电为主的电网，电站在电网中的作用主要体现在调频、调峰、填谷、事故备用、黑启动及保证北京用电的稳定性和可靠性等方面。京津唐电网在没有抽水蓄能电站投入以前，电网主要依靠燃煤火电机组调频。由于燃煤火电机组受设备的限制，对电网频率的急剧变化适应能力差。1993年以前，京津唐电网周波合格率在98%左右。目前电网调频主要以十三陵、潘家口抽水蓄能电厂为主。十三陵抽水蓄能电厂投入运行后，电网周波合格率每年均达到99.99%以上，除了电网供电状况有所好转外，抽水蓄能电站参与电网调频起了很大作用。