用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，包括控制系统、冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统，控制系统分别与冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统连接，冷水池与水力测功器循环冷却水子系统连接形成第一冷却水循环回路，冷水池与设备循环冷却水子系统连接形成第二冷却水循环回路。该循环冷却水系统结构合理、运行可靠、操作方便，既能满足不同设备对不同冷却水的需求，使循环冷却水的温度、压力和液位等参数达到设定目标，又便于集中管理和操作。
【专利说明】
用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统
技术领域
[0001]本实用新型是涉及工业燃气轮机技术领域，具体涉及一种用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统。
【背景技术】
[0002]冷却水系统是燃气轮机试车台的重要配套系统，其根据试车台的需求提供相应参数要求的冷却水。对于燃气轮机试车台来说，往往需要进行多个不同型号的燃机试验，通常包括了小流量的设备用水和大流量的水力测功器用水，它们对冷却水参数要求各不相同。例如:为水力测功器提供冷却水时，要求冷却水的水压不能有较大的波动，在冷却水系统运行时，要求冷水池和热水池的液位维持在设计范围内，同时对冷水栗和热水栗的控制提出了较高要求。当冷却水经过用水设备和水力测功器后，水温升高，在循环使用前，需要经过降温冷却处理，避免循环使用的冷却水因水温过高而失去冷却作用。此外，现有技术通常将试车台和冷却水栗房分别设置在不同区域，这样不便于集中管理和操作。
[0003]因此，有必要设计一种功能完善的循环冷却水系统，从而满足燃气轮机试车台的多种需求。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，可以满足燃气轮机试车台对不同参数冷却水的需求。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
[0006]本实用新型的用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，包括控制系统、冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统，所述控制系统分别与冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统连接，所述冷水池与水力测功器循环冷却水子系统连接形成第一冷却水循环回路，所述冷水池与设备循环冷却水子系统连接形成第二冷却水循环回路。
[0007]进一步地，水力测功器循环冷却水子系统包括顺次连接的变频恒压供水装置、并联的水力测功器组、热水池、并联的热水栗组和并联的冷却水塔组。
[0008]进一步地，变频恒压供水装置包括至少2组并联的变频调速水栗机组、压力表、第一压力变送器和变频控制柜，所述变频调速水栗机组、压力表和第一压力变送器顺次连接，所述变频控制柜分别与变频调速水栗机组、压力表和第一压力变送器连接。
[0009]进一步地，变频调速水栗机组包括顺次连接的变频调速水栗和调节阀，变频控制柜与变频调速水栗连接。
[0010]进一步地，设备循环冷却水子系统包括并联的冷水栗组、第二压力变送器、并联的用水设备组和第三冷却水塔，所述冷水栗组、第二压力变送器、用水设备组和第三冷却水塔顺次连接。
[0011 ]进一步地，在变频恒压供水装置的进水端和出水端并联第一水处理装置，第一水处理装置的进水端与变频恒压供水装置的出水端连接，第一水处理装置的出水端与变频恒压供水装置的进水端连接。
[0012]进一步地，在所述冷水栗组的公共进水端和公共出水端并联第二水处理装置，第二水处理装置的进水端与冷水栗组的公共出水端连接，第二水处理装置的出水端与冷水栗组的公共进水端连接。
[0013]进一步地，所述控制系统包括上位机、中心控制柜、热水栗控制柜、冷却水塔控制柜和冷水栗控制柜，上位机与中心控制柜通过网络连接，中心控制柜分别与热水栗控制柜、冷却水塔控制柜和冷水栗控制柜连接。
[0014]进一步地，在所述冷水池中设有温度传感器和液位传感器，所述温度传感器和液位传感器分别将信号发送到中心控制柜。
[0015]进一步地，在所述热水池中设有温度传感器和液位传感器，所述温度传感器和液位传感器分别将信号发送到中心控制柜。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型的一种用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，包括控制系统、冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统，控制系统分别与冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统连接，冷水池与水力测功器循环冷却水子系统连接形成第一冷却水循环回路，冷水池与设备循环冷却水子系统连接形成第二冷却水循环回路。通过水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统分别对经过水力测功器的冷却水和用水设备的冷却水进行水压、温度和液位控制，保证供水压力恒定，水池液位稳定，保证冷却水温度在合理范围内，从而保证燃气轮机试车台的稳定运行。该循环冷却水系统结构合理，运行可靠、操作方便，既能满足试验台对不同冷却水的需求，使循环冷却水的参数达到设定目标，又便于集中管理和操作。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构不意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0019]请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案:
[0020]本实用新型的用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，包括控制系统1、冷水池2、水力测功器循环冷却水子系统3和设备循环冷却水子系统4，所述控制系统I分别与冷水池
2、水力测功器循环冷却水子系统3和设备循环冷却水子系统4连接，所述冷水池2与水力测功器循环冷却水子系统3连接形成第一冷却水循环回路，所述冷水池3与设备循环冷却水子系统4连接形成第二冷却水循环回路。
[0021]水力测功器循环冷却水子系统3包括顺次连接的变频恒压供水装置31、并联的水力测功器组32、热水池33、并联的热水栗组34和并联的冷却水塔组35。冷水池2的出水端与变频恒压供水装置31的进水端连接，变频恒压供水装置31的出水端与水力测功器组32的公共进水端连接，水力测功器组32在本实施例中采用3台并联的水力测功器构成，每台水力测功器的进水端都连接有第一调节阀，第一调节阀的进水端与变频恒压供水装置的出水端连接，水力测功器组3 2的公共出水端与热水池3 3的进水端连接，热水池3 3的出水端与热水栗组34的公共进水端连接，热水栗组34在本实施例中采用2个并联的热水栗，热水栗的进水端和出水端分别连接有第二调节阀和第三调节阀，热水池的出水端与第二调节阀的进水端连接，热水栗的出水端与第三调节阀连接，热水栗连接调节阀为常规技术。第三调节阀的出水端连接第四调节阀的进水端，第四调节阀用于调节冷却水塔进水量，第四调节阀的出水端分别与冷却水塔组的公共进水端连接，冷却水塔组在本实施例中采用2个冷却水塔并联，第一冷却水塔351与第二冷却水塔352并联，在冷却水塔的公共出水端连接第五调节阀的进水端，第五调节阀的出水端与冷水池2连接。上述回路构成了水力测功器循环冷却水的闭环循环，变频恒压供水装置31包括至少2组并联的变频调速水栗机组311、压力表312、第一压力变送器313和变频控制柜314，所述变频调速水栗机组311、压力表312、第一压力变送器313顺次连接，所述变频控制柜314分别与变频调速水栗机组311、压力表312和第一压力变送器313连接。在本实施例中，变频调速水栗机组采用2组，每组变频调速水栗机组包括顺次连接的变频调速水栗和第六调节阀，变频调速水栗的进水端与冷水池的出水端连接，变频调速水栗的出水端与第六调节阀的进水端连接，第六调节阀的出水端与压力表312的一端连接，压力表312的另一端与第一压力变送器313的一端连接，第一压力变送器313的另一端与水力测功器组的公共进水端连接。变频调速水栗、压力表和第一压力变送器分别与变频控制柜连接。
[0022]在水力测功器循环冷却水子系统中设置变频恒压供水装置，通过变频控制柜调节冷却水的压力，使冷却水的压力恒定，保障水力测功器的正常平稳运行。变频控制柜控制变频调速水栗运行，控制过程简单，易于操作，延长变频调速水栗的使用寿命，节约电能，节能环保。
[0023]设备循环冷却水子系统4包括并联的冷水栗组41、第二压力变送器42、并联的用水设备组43和第三冷却水塔44，所述冷水栗组41、第二压力变送器42、用水设备组43和第三冷却水塔44顺次连接。本实施例中冷水栗组由3组离心水栗并联构成，每组离心水栗的进水端连接有第七调节阀，离心水栗的出水端连接有第八调节阀，第八调节阀的出水端与第二压力变送器的进水端连接，第二压力变送器的出水端与用水设备组的公共进水端连接，本实施例中采用4个并联的用水设备构成用水设备组，每个用水设备的进水端分别连接有第九调节阀，用水设备组的公共出水端分别连接第十调节阀的进水端，第十调节阀的出水端与第三冷却水塔的进水端连接，第三冷却水塔的出水端与第十一调节阀的进水端连接，第十一调节阀的出水端与冷水池连接。上述回路构成了用水设备循环冷却水子系统的闭环循环。
[0024]为了保证冷却水的水质，在变频恒压控制装置31的进水端和出水端并联设置第一水处理装置5，第一水处理装置5的进水端与变频恒压供水装置31的出水端连接，第一水处理装置5的出水端与变频恒压供水装置31的进水端连接。在冷水栗组41的公共进水端和公共出水端并联第二水处理装置6，第二水处理装置6的进水端与冷水栗组41的公共出水端连接，第二水处理装置6的出水端与冷水栗组41的公共进水端连接。第一水处理装置和第二水处理装置均采用脉冲式低压电场原理，根据水质的变化自动调整输出信号，水处理装置处理后的水分子聚集度降低，结构发生变化，从而增强了水分子的溶垢能力，达到除垢目的。经水处理装置处理过的水，溶解氧得到活化，在电极的电解下，水中产生大量的0H_、02_、H2，02及大量活性氧物质，这些物质具有强氧化性，可彻底杀灭水中微生物及各种藻类，从而达到优良的除菌灭藻功能，防止垢的形成，保证冷却水的水质清洁，降低水中污垢、菌藻对设备的损害，降低运行维护成本。
[0025]控制系统I包括上位机11、中心控制柜12、热水栗控制柜13、冷却水塔控制柜14和冷水栗控制柜15，上位机11与中心控制柜12通过网络连接，中心控制柜12分别与热水栗控制柜13、冷却水塔控制柜14和冷水栗控制柜15连接。冷水池和热水池中分别设置了温度传感器和液位传感器，用于检测冷水池/热水池中水的温度和水位高低，并将采集到的温度信号和液位信号分别传送到中心控制柜。中心控制柜12、热水栗控制柜13、冷却水塔控制柜14和冷水栗控制柜15都设置有紧急停机与手动转换开关，实现现场与远程控制的切换。上位机可通过网络对中心控制柜发出控制信号，实现远程控制。
[0026]第一冷却水循环回路的工作过程:在变频控制柜上设定水压压力值，压力表和第一压力变送器测量当前管路的水压，将实测压力与设定压力比较，变频控制柜中的控制器根据比较结果控制变频调速水栗该如何运转，使变频调速水栗的压力保持恒定在设定值，使得第一冷却水循环回路的水压稳定，水力测功器组32出来的热水流入热水池中，热水池中的温度传感器对水温进行监测，并将采集的温度信号传输到中心控制柜，根据温度的高低设定高温和超高温两个阈值，具体阈值根据实际情况设定不同的值。热水池中的液位传感器对水位进行监测，并将液位信号传送到中心控制柜，根据水位高低分成3个阈值，低水位，高水位和超高水位，其各自代表的水位值由实际情况确定。中心控制柜接收到温度信号和水位信号转换后会对冷却水塔和热水栗发送控制信号，中心控制柜将控制信号发送到冷却水塔控制柜和热水栗控制柜，冷却水塔控制柜根据温度信号控制第一冷却水塔和第二冷却水塔的启停，热水栗控制柜根据水位信号控制热水栗的启停。两个热水栗，一用一备，两个热水栗互为备用，热水栗控制柜根据接收到热水栗控制信号控制热水栗的启停，低水位时停栗，高水位时启动其中一个热水栗，超高水位时启动两个热水栗。当任何一个热水栗启动时，热水池中的温度传感器将采集到的温度信号发送到控制中心柜，控制中心柜再根据温度信号将冷却水塔控制信号发送到冷却水塔控制柜；当热水池的水温大于高温值时，冷却水塔控制柜控制第一冷却水塔或第二冷却水塔工作；当热水池的水温大于超高温时，冷却水塔控制柜同时启动第一冷却水塔和第二冷却水塔，采用回差控制冷却水塔自动停止，冷却水塔的水冷却后流入到冷水池。通过上述控制过程可保证冷、热水池液位高度在设定范围内，不会出现热水池溢水，以及冷水池缺水的状况。热水池还具有另外一个作用，它可以将经过水力测功器的大流量回水储存起来，用于冷水池液位过低时快速补水，保证冷水池的水量充足。
[0027]第二冷却水循环回路的工作过程:三台冷水栗为一用两备，三台冷水栗互为备用，冷水栗运行时，第二压力变送器将采集到的管路压力信号变换之后传送到中心控制柜，中心控制柜将控制信号传送到冷水栗控制柜，冷水栗控制柜控制冷水栗的启停，保证管路的水压达到要求。有任一台冷水栗启动时，冷水池中的温度传感器将采集到的水池温度信号经过变换之后传送到中心控制柜，中心控制柜将控制信号传送到冷却水塔控制柜中，冷却水塔控制柜控制第三冷却水塔的启停，当冷水池水温高于设定值时，冷却水塔控制柜控制第三冷却水塔启动运行，采用回差控制冷却水塔自动停止，从而保证冷却水温度达到要求。
[0028]用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，结构完整、运行可靠、操作方便，既能满足对不同参数冷却水的需求，使循环冷却水的参数达到设定目标，又便于集中管理和操作。
[0029]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种用于燃气轮机试车台的循环冷却水系统，其特征在于:包括控制系统、冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统，所述控制系统分别与冷水池、水力测功器循环冷却水子系统和设备循环冷却水子系统连接，所述冷水池与水力测功器循环冷却水子系统连接形成第一冷却水循环回路，所述冷水池与设备循环冷却水子系统连接形成第二冷却水循环回路。2.如权利要求1所述的循环冷却水系统，其特征在于:所述水力测功器循环冷却水子系统包括顺次连接的变频恒压供水装置、并联的水力测功器组、热水池、并联的热水栗组和并联的冷却水塔组。3.如权利要求2所述的循环冷却水系统，其特征在于:所述变频恒压供水装置包括至少2组并联的变频调速水栗机组、压力表、第一压力变送器和变频控制柜，所述变频调速水栗机组、压力表和第一压力变送器顺次连接，所述变频控制柜分别与变频调速水栗机组、压力表和第一压力变送器连接。4.如权利要求3所述的循环冷却水系统，其特征在于:所述变频调速水栗机组包括顺次连接的变频调速水栗和调节阀，变频控制柜与变频调速水栗连接。5.如权利要求1所述的循环冷却水系统，其特征在于:所述设备循环冷却水子系统包括并联的冷水栗组、第二压力变送器、并联的用水设备组和第三冷却水塔，所述冷水栗组、第二压力变送器、用水设备组和第三冷却水塔顺次连接。6.如权利要求2所述的循环冷却水系统，其特征在于:在变频恒压供水装置的进水端和出水端并联第一水处理装置，第一水处理装置的进水端与变频恒压供水装置的出水端连接，第一水处理装置的出水端与变频恒压供水装置的进水端连接。7.如权利要求5所述的循环冷却水系统，其特征在于:在所述冷水栗组的公共进水端和公共出水端并联第二水处理装置，第二水处理装置的进水端与冷水栗组的公共出水端连接，第二水处理装置的出水端与冷水栗组的公共进水端连接。8.如权利要求1或2或5所述的循环冷却水系统，其特征在于:所述控制系统包括上位机、中心控制柜、热水栗控制柜、冷却水塔控制柜和冷水栗控制柜，上位机与中心控制柜通过网络连接，中心控制柜分别与热水栗控制柜、冷却水塔控制柜和冷水栗控制柜连接。9.如权利要求8所述的循环冷却水系统，其特征在于:在所述冷水池中设有温度传感器和液位传感器，所述温度传感器和液位传感器分别将信号发送到中心控制柜。10.如权利要求8所述的循环冷却水系统，其特征在于:在所述热水池中设有温度传感器和液位传感器，所述温度传感器和液位传感器分别将信号发送到中心控制柜。
【文档编号】F02C7/16GK205445806SQ201620265435
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】孟丽, 谭春青, 刘金超, 孙志刚, 张建, 杨超, 高庆, 张永军
【申请人】中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司