一種利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于工業(yè)生產(chǎn)過程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水 輪發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多工業(yè)水泵運行中有些工況為了滿足水泵最小流量保護(hù)需要，將水泵出口加壓 后的工質(zhì)中的一部分，通過開啟再循環(huán)的方式打回至給泵入口的水箱，以保證通過水泵的 流量大于最小流量限制。
[0003] 為了保證系統(tǒng)安全可調(diào)，這部分再循環(huán)的工質(zhì)需要通過再循環(huán)管道上的調(diào)節(jié)閥節(jié) 流，然后才能進(jìn)入水箱，節(jié)流后的壓力與給泵入口壓力基本相當(dāng)，節(jié)流損失與水泵升壓程度 相當(dāng)，節(jié)流損失能量巨大。
[0004] 以火電廠300麗亞臨界機(jī)組配備的單臺100%容量給水泵為例，當(dāng)機(jī)組帶180麗負(fù) 荷時，因為給水泵的正常用戶需要的水量大大減少，需要開啟給水泵再循環(huán)，以保證通過水 泵的水量大于最小流量，水泵出口水壓約llMPa，通過再循環(huán)水量約50t/h，再循環(huán)調(diào)節(jié)閥 后水壓降為〇.8MPa，能量損失巨大。當(dāng)機(jī)組帶負(fù)荷小于180MW時，通過再循環(huán)的水量更多， 能量損失更大。
[0005]目前尚未見到在工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)（特別是火電廠生產(chǎn)過程）中對該部分節(jié)流損失的 能量回收利用，也未見過相關(guān)文獻(xiàn)有所論證。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種利用水泵再循環(huán)節(jié) 流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)再循環(huán)管路增設(shè)水輪發(fā)電機(jī)，能夠?qū)⒐?jié)流損失轉(zhuǎn)換為電能。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0008] -種利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，包括水箱，以及設(shè)置于水箱進(jìn)出 口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路上設(shè)置有水泵，水泵的出口分為兩路，一路與用戶相連，另一路 通過水輪機(jī)連接至水箱的入口處，水輪機(jī)上連接有發(fā)電機(jī)。
[0009] 進(jìn)一步的，水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸連接，將水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
[0010] 進(jìn)一步的，水輪機(jī)的兩端設(shè)置有在水輪機(jī)故障時能夠隔離檢修的第一隔離門和第 二隔離門。
[0011] 進(jìn)一步的，水輪機(jī)兩端并聯(lián)用于在水輪機(jī)故障時，保證循環(huán)管路正常運行的旁路 調(diào)節(jié)閥；旁路調(diào)節(jié)閥的兩端分別設(shè)置用于控制旁路通斷的第三隔離門和第四隔離門。
[0012] 進(jìn)一步的，第一隔咼門的出口與第三隔咼門的出口均與水箱入口相連；第二隔咼 門的入口和第四隔離門的入口均與水泵相連。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0014] 本實用新型在循環(huán)管路中串聯(lián)增設(shè)水輪機(jī)，將系統(tǒng)的壓力能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能； 增設(shè)與水輪機(jī)同軸連接的發(fā)電機(jī)，將水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；水輪機(jī)前后增加隔 離門，以保證水輪機(jī)故障時可以隔離檢修；與水輪機(jī)并聯(lián)增設(shè)旁路調(diào)節(jié)閥及其隔離門，在水 輪機(jī)故障狀態(tài)，可以通過旁路調(diào)節(jié)閥正常開啟，保證原系統(tǒng)安全可靠。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 其中，1為水泵；2為水輪機(jī)；3為發(fā)電機(jī)；4為旁路調(diào)節(jié)閥；5為第一隔離門；6為第 二隔離門；7為第三隔離門；8為第四隔離門。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0018] 參見圖1，本實用新型包括水箱，以及設(shè)置于水箱進(jìn)出口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路 上設(shè)置有水泵1，水泵1的出口分為兩路，一路與用戶相連，另一路通過水輪機(jī)2連接至水箱 的入口處，水輪機(jī)2上連接有發(fā)電機(jī)3。水輪機(jī)2與發(fā)電機(jī)3同軸連接，將水輪機(jī)2的旋轉(zhuǎn) 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。水輪機(jī)2的兩端設(shè)置有用于控制該路管道通斷的第一隔離門5和第二 隔離門6。水輪機(jī)2兩端并聯(lián)用于再水輪機(jī)2故障時，保證循環(huán)管路正常運行的旁路調(diào)節(jié)閥 4 ;旁路調(diào)節(jié)閥4的兩端分別設(shè)置用于控制旁路通斷的第三隔離門7和第四隔離門8。第一 隔離門5的出口與第三隔離門7的出口均與水箱入口相連；第二隔離門6的入口和第四隔 離門8的入口均與水泵1相連。
[0019] 本實用新型將原水泵再循環(huán)系統(tǒng)中節(jié)流損失的轉(zhuǎn)化為電能利用回收，同樣以火電 廠300MW亞臨界機(jī)組配備的單臺100%容量給水泵為例，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷180MW負(fù)荷時，水泵出 口水壓約llMPa，通過再循環(huán)水量約50t/h，再循環(huán)調(diào)節(jié)閥后水壓降為0. 8MPa，通過增設(shè)水 輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，可以回收的電能估算如下：
[0021] 式中：P為發(fā)電功率，單位W或kW ;g為重力加速度，單位
為質(zhì)量流量，單位
為揚(yáng)程，單位m與壓力換算關(guān)系為IMPa = IOOm水注；n s為水輪機(jī)效率，取值〇· 9 ; n f為發(fā)電機(jī)效率，取值0.9。
[0022] 以上內(nèi)容僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護(hù)范 圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實 用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括水箱，以及設(shè)置 于水箱進(jìn)出口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路上設(shè)置有水泵（1)，水泵（1)的出口分為兩路，一路 與用戶相連，另一路通過水輪機(jī)（2)連接至水箱的入口處，水輪機(jī)（2)上連接有發(fā)電機(jī)（3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所 述水輪機(jī)（2)與發(fā)電機(jī)（3)同軸連接，將水輪機(jī)（2)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所 述水輪機(jī)（2)的兩端設(shè)置有在水輪機(jī)故障時能夠隔離檢修的第一隔離門（5)和第二隔離門 (6) 〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于： 所述水輪機(jī)（2)兩端并聯(lián)用于在水輪機(jī)（2)故障時，保證循環(huán)管路正常運行的旁路調(diào)節(jié)閥 (4);旁路調(diào)節(jié)閥（4)的兩端分別設(shè)置用于控制旁路通斷的第三隔離門（7)和第四隔離門5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所 述第一隔離門（5)的出口與第三隔離門（7)的出口均與水箱入口相連；第二隔離門（6)的 入口和第四隔離門（8)的入口均與水泵（1)相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用水泵再循環(huán)節(jié)流損失的水輪發(fā)電系統(tǒng)，包括水箱，以及設(shè)置于水箱進(jìn)出口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路上設(shè)置有水泵，水泵的出口分為兩路，一路與用戶相連，另一路通過水輪機(jī)連接至水箱的入口處，水輪機(jī)上連接有發(fā)電機(jī)。本實用新型在循環(huán)管路中串聯(lián)增設(shè)水輪機(jī)，將系統(tǒng)的壓力能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能；增設(shè)與水輪機(jī)同軸連接的發(fā)電機(jī)，將水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；水輪機(jī)前后增加隔離門，以保證水輪機(jī)故障時可以隔離檢修；與水輪機(jī)并聯(lián)增設(shè)旁路調(diào)節(jié)閥及其隔離門，在水輪機(jī)故障狀態(tài)，可以通過旁路調(diào)節(jié)閥正常開啟，保證原系統(tǒng)安全可靠。
【IPC分類】F03B13/00
【公開號】CN204691976
【申請?zhí)枴緾N201520317082
【發(fā)明人】黃嘉駟, 屈杰, 謝天, 范慶偉, 江浩
【申請人】西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月15日