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
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于工業(yè)生產(chǎn)過程技術領域，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】
[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，然后才能進入水箱，節(jié)流后的壓力與給泵入口壓力基本相當，節(jié)流損失與水泵升壓程度 相當，節(jié)流損失能量巨大。
[0004] 以火電廠300麗亞臨界機組配備的單臺100%容量給水泵為例，當機組帶180麗負 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。當機組帶負荷小于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，也未見過相關文獻有所論證。 【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)管路增設水輪發(fā)電機，能夠將節(jié)流損失轉換為電能。
[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，以及設置于水箱進出 口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路上設置有水泵，水泵的出口分為兩路，一路與用戶相連，另一路 通過水輪機連接至水箱的入口處，水輪機上連接有發(fā)電機。
[0009] 進一步的，水輪機與發(fā)電機同軸連接，將水輪機的旋轉機械能轉化為電能。
[0010] 進一步的，水輪機的兩端設置有在水輪機故障時能夠隔離檢修的第一隔離門和第 二隔離門。
[0011] 進一步的，水輪機兩端并聯(lián)用于在水輪機故障時，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)閥的兩端分別設置用于控制旁路通斷的第三隔離門和第四隔離門。
[0012] 進一步的，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)增設水輪機，將系統(tǒng)的壓力能轉化為旋轉機械能； 增設與水輪機同軸連接的發(fā)電機，將水輪機的旋轉機械能轉化為電能；水輪機前后增加隔 離門，以保證水輪機故障時可以隔離檢修；與水輪機并聯(lián)增設旁路調(diào)節(jié)閥及其隔離門，在水 輪機故障狀態(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構示意圖。
[0016] 其中，1為水泵；2為水輪機；3為發(fā)電機；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] 下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細的說明：
[0018] 參見圖1，本實用新型包括水箱，以及設置于水箱進出口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路 上設置有水泵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2連接至水箱 的入口處，水輪機2上連接有發(fā)電機3。水輪機2與發(fā)電機3同軸連接，將水輪機2的旋轉 機械能轉化為電能。水輪機2的兩端設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2兩端并聯(lián)用于再水輪機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)流損失的轉化為電能利用回收，同樣以火電 廠300MW亞臨界機組配備的單臺100%容量給水泵為例，當機組負荷180MW負荷時，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，通過增設水 輪機發(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
為揚程，單位m與壓力換算關系為IMPa = IOOm水注；n s為水輪機效率，取值〇· 9 ; n f為發(fā)電機效率，取值0.9。
[0022] 以上內(nèi)容僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范 圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實 用新型權利要求書的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
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，以及設置 于水箱進出口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路上設置有水泵（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（2)連接至水箱的入口處，水輪機（2)上連接有發(fā)電機（3)。2. 根據(jù)權利要求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（2)與發(fā)電機（3)同軸連接，將水輪機（2)的旋轉機械能轉化為電能。3. 根據(jù)權利要求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（2)的兩端設置有在水輪機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（2)兩端并聯(lián)用于在水輪機（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，以及設置于水箱進出口上的循環(huán)管路；循環(huán)管路上設置有水泵，水泵的出口分為兩路，一路與用戶相連，另一路通過水輪機連接至水箱的入口處，水輪機上連接有發(fā)電機。本實用新型在循環(huán)管路中串聯(lián)增設水輪機，將系統(tǒng)的壓力能轉化為旋轉機械能；增設與水輪機同軸連接的發(fā)電機，將水輪機的旋轉機械能轉化為電能；水輪機前后增加隔離門，以保證水輪機故障時可以隔離檢修；與水輪機并聯(lián)增設旁路調(diào)節(jié)閥及其隔離門，在水輪機故障狀態(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)能技術有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月15日