专利名称：工业循环水余能发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电装置，特别是利用工业循环水余能的一种工业循环水余能发电装置。
背景技术：
钢铁、化工、医药生产产业的循环冷却水系统由于生产工艺的要求，存在一定的剩余水能，这些剩余水能以势能或动能的形式存在，往往被白白丢弃，造成无谓的浪费。一个大型的化工企业或钢铁企业的剩余水能可达数百kW至数千kW。在提倡节能、低碳和环保的时代，有效回收循环水系统的余能是减少产品能耗和碳排放、增加企业效益的必须之举。目前已有的循环水发电专利技术存在两个主要问题，其一不少是属于脱离实际的永动机类型，典型的如“虹吸循环水力发电的方法与装置”，提出利用虹吸原理进行水流自行循环就可以不耗外能永久发电；还有一些是利用水泵和水轮机组成联合系统，试图用少量的输入能量获得大量的输出电能，典型的有“循环水发电机组”，违反了能量平衡的基本原理。其二是装置本身虽然符合基本物理准则，但装置的整装性差，安装复杂，集成性不够， 使用不便，功能不完善，特别是机组突然关闭时无法保证循环水系统的畅通，危及企业生产的安全。
发明内容针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型提供一种工业循环水余能发电装置，可有效解决结构紧凑、安装使用方便、功能好、可保证循环水系统的安全的发电问题。本实用新型解决的技术方案是，包括水轮发电机组、四合一控制盘和开关联调控制器，四合一控制盘经导线分别与水轮发电机组及开关联调控制器相连，水轮发电机组上装有电动调速器T，水轮发电机组经断路器接三相线A、B、C，断路器经导线与四合一控制盘相连，水轮发电机组装在工业循环水的主管路上，主管路两端分别有进水口和出水口，主管路上有与进水口端、出水口端相连通的旁通管路，进水口主管路和旁通管路内分别装有与开关联调控制器相连接的旁通管路蝶阀。本实用新型结构简单，新颖独特，可有效利用工业循环水的余能进行发电，既节能，又使用方便、安全，是发电设备上的创新。
附图1为本实用新型的结构主视图(图中箭头为水流方向)。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。由附图所示，本实用新型包括水轮发电机组、四合一控制盘和开关联调控制器，四合一控制盘7经导线分别与水轮发电机组1及开关联调控制器3相连，水轮发电机组1上装有电动调速器(T) 6，水轮发电机组1经断路器10接三相线A、B、C，断路器10经导线与四合一控制盘7相连，水轮发电机组1装在工业循环水的主管路11上，主管路两端分别有进水口 8和出水口 9，主管路上有与进水口端、出水口端相连通的旁通管路2，进水口主管路和旁通管路内分别装有与开关联调控制器3相连接的旁通管路蝶阀4、5。所述的四合一控制盘7是由励磁调节模块71、机组同期模块72、调速模块73、循环水安保模块74置于同一柜体内构成，励磁调节模块71与水轮发电机组1相连接，机组同期模块72与断路器10相连接，调速模块73与电动调速器6相连接，循环水安保模块74与开关联调控制器3相连接，其中，励磁调节模块71具有自动进行电压调节和无功调节功能；机组同期模块72可对机组进行同期参数的自动检测，幷与调速模块73、励磁模块71联合工作进行机组频率电压和电相位的调整，在达到同期条件后驱动断路器10把机组自动并入系统。电动调速器6在调速模块73的控制下工作，起到并网调速和调整机组负荷的作用。循环水安保模块74作用是控制循环水开、开关联调控制器3在机组启停过程中进行循环水通路的切换。本实用新型的工作原理是，在有余压的循环水管路上装置水轮发电机组，利用循环水系统剩余水能进行发电。同时，设置与水轮发电机组并列的旁通管路，在发电管路与旁通管路上各安装一个电动蝶阀，两个蝶阀受一个开、关联调的控制器控制，以保证循环水管路在发电机组关闭时不会中断。水轮发电机组的控制系统是一块四合一控制盘，控制盘具有调速、励磁、同期和循环水安全保证四种功能，可以进行机组的启停操作、并网、电压调节、负荷调整和保证循环水路畅通的功能。同时，系统高度集成，对外只留三个接口，即水轮机进水口、水轮机排水口和电力出线口，装置内部管路与线路不用现场联接，用户只需连上进水管与出水管、幷把出线与同电压的系统或用户联接即可，使用非常方便，本实用新型也可应用于微型或小型水电站。在使用时，进水口 8与来水的循环水管路连接，出水口 9再接到去用户的循环水管路上。正常发电情况下，水流从发电装置的进水口 8经过处于开启状态的机组进口蝶阀4 进入水轮发电机组1进行发电，发电后的水流经机组出水口 9与循环水管路连接回到循环水池。当机组处于正常关闭状态时，机组1的进口蝶阀关闭，同时旁通管路的蝶阀5打开， 水流经旁通管路回到循环水池。工业循环水系统必须处于畅通状态。当水轮发电机组因故跳闸突然关闭时，四合一控制盘的循环水安全保证模块74模块会控制开、关联调控制器3在逐渐打开旁通阀5的同时逐渐关闭机组进水阀4，待蝶阀开、关完毕后再关闭带水机构6。这样，既保证了循环水的不中断，又保证了循环水发电和机组的控制。本实用新型经实际应用，取得了满意的技术效果，如本实用新型安装在某化工厂粗液灌的循环水冷却系统中。循环水系统为发电装置提供的水头为8m，提供的流量为 1000m3/h(0. ^m3/s)，水轮发电机组的出力为18kW。发电装置安装时，把循环水管道断开，通过直径为400mm的管路与发电装置的进水口 8连接，发电后的水流经出水口 9用直径400mm 的出水管再回到循环水管路中。发电机组的出口电压为三相交流400v，直接并入化工厂的 400v系统中，发电装置运行稳定。机组退出系统时，循环水安保系统动作，在关闭发电装置旁通管路蝶阀4的同时，打开旁通管路蝶阀5，循环水正常工作，不受机组停机的影响。又如，本实用新型安装在某化工厂蒸发冷却循环水系统上。循环水系统为发电装置提供的水头为12m，提供的流量为2000m3/h (0. 56m3/S)，水轮发电机组的出力为45kW。 发电装置安装时，把循环水管道断开，通过直径为600mm的管路与发电装置的进水口 8连接，发电后的水流经出水口 9用直径600mm的出水管再回到循环水管路中。发电机组的出口电压为三相交流400v，直接并入化工厂的400v系统中，发电装置运行稳定。机组退出系统时，循环水安保系统动作，在关闭发电装置旁通管路蝶阀4的同时，打开旁通管路蝶阀5， 循环水正常工作，不受机组停机的影响。总之，本实用新型利用工业循环水余能发电系统高度集成。装置水轮发电机组、电气一次回路及励磁、调速、控制设备集成为机电一体化设备，用户仅需要把装置的进、出口水流管路连接到循环水管路中即可，装置内部是免安装的，为用户提供了极大方便；具有循环水安全保证功能。工业生产的循环水是要重点保护的，决不能随意中断。 本实用新型专门设置了循环水安全保障控制机构，确保在发电机组突然关闭时，在关闭机组进水阀的同时，打开旁通管路阀门，使循环水畅通。本实用新型的有益效果是可广泛应用于各类有循环水余能的场合，回收无谓丢弃的能量，为企业增加效益。与已有的循环水发电装置相比，更加使用方便，并安全、可靠。也可用于缺电的农村山区的微型小型水力发电站，经济和社会效益显著。
权利要求1.一种工业循环水余能发电装置，包括水轮发电机组、四合一控制盘和开关联调控制器，其特征在于，四合一控制盘(7)经导线分别与水轮发电机组(1)及开关联调控制器(3) 相连，水轮发电机组(1)上装有电动调速器(6)，水轮发电机组(1)经断路器(10)接三相线 A、B、C，断路器(10)经导线与四合一控制盘(7)相连，水轮发电机组(1)装在工业循环水的主管路(11)上，主管路两端分别有进水口( 8 )和出水口( 9 )，主管路上有与进水口端、出水口端相连通的旁通管路(2)，进水口主管路和旁通管路内分别装有与开关联调控制器(3) 相连接的旁通管路蝶阀(4、5)。
2.根据权利要求1所述的工业循环水余能发电装置，其特征在于，所述的四合一控制盘(7)是由励磁调节模块(71)、机组同期模块(72)、调速模块(73)、循环水安保模块(74)置于同一柜体内构成，励磁调节模块(71)与水轮发电机组(1)相连接，机组同期模块(72)与断路器(10)相连接，调速模块(73)与电动调速器(6)相连接，循环水安保模块(74)与开关联调控制器(3)相连接。
专利摘要本实用新型涉及工业循环水余能发电装置，可有效解决结构紧凑、安装使用方便、功能好、可保证循环水系统的安全的发电问题，其解决的技术方案是，四合一控制盘经导线分别与水轮发电机组及开关联调控制器相连，水轮发电机组上装有电动调速器T，水轮发电机组经断路器接三相线A、B、C，断路器经导线与四合一控制盘相连，水轮发电机组装在工业循环水的主管路上，主管路两端分别有进水口和出水口，主管路上有与进水口端、出水口端相连通的旁通管路，进水口主管路和旁通管路内分别装有与开关联调控制器相连接的旁通管路蝶阀，本实用新型结构简单，新颖独特，可有效利用工业循环水的余能进行发电，既节能，又使用方便、安全，是发电设备上的创新。
文档编号F03B13/00GK202082037SQ20112019695
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者庞辉春, 陈德新 申请人:河南新飞纪元科技有限公司