一种利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于工业生产过程技术领域，涉及一种利用水泵再循环节流损失的水 轮发电系统。
【背景技术】
[0002] 许多工业水泵运行中有些工况为了满足水泵最小流量保护需要，将水泵出口加压 后的工质中的一部分，通过开启再循环的方式打回至给泵入口的水箱，以保证通过水泵的 流量大于最小流量限制。
[0003] 为了保证系统安全可调，这部分再循环的工质需要通过再循环管道上的调节阀节 流，然后才能进入水箱，节流后的压力与给泵入口压力基本相当，节流损失与水泵升压程度 相当，节流损失能量巨大。
[0004] 以火电厂300丽亚临界机组配备的单台100%容量给水泵为例，当机组带180丽负 荷时，因为给水泵的正常用户需要的水量大大减少，需要开启给水泵再循环，以保证通过水 泵的水量大于最小流量，水泵出口水压约llMPa，通过再循环水量约50t/h，再循环调节阀 后水压降为〇.8MPa，能量损失巨大。当机组带负荷小于180MW时，通过再循环的水量更多， 能量损失更大。
[0005]目前尚未见到在工业生产系统（特别是火电厂生产过程）中对该部分节流损失的 能量回收利用，也未见过相关文献有所论证。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种利用水泵再循环节 流损失的水轮发电系统，该系统再循环管路增设水轮发电机，能够将节流损失转换为电能。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
[0008] -种利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，包括水箱，以及设置于水箱进出 口上的循环管路；循环管路上设置有水泵，水泵的出口分为两路，一路与用户相连，另一路 通过水轮机连接至水箱的入口处，水轮机上连接有发电机。
[0009] 进一步的，水轮机与发电机同轴连接，将水轮机的旋转机械能转化为电能。
[0010] 进一步的，水轮机的两端设置有在水轮机故障时能够隔离检修的第一隔离门和第 二隔离门。
[0011] 进一步的，水轮机两端并联用于在水轮机故障时，保证循环管路正常运行的旁路 调节阀；旁路调节阀的两端分别设置用于控制旁路通断的第三隔离门和第四隔离门。
[0012] 进一步的，第一隔呙门的出口与第三隔呙门的出口均与水箱入口相连；第二隔呙 门的入口和第四隔离门的入口均与水泵相连。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0014] 本实用新型在循环管路中串联增设水轮机，将系统的压力能转化为旋转机械能； 增设与水轮机同轴连接的发电机，将水轮机的旋转机械能转化为电能；水轮机前后增加隔 离门，以保证水轮机故障时可以隔离检修；与水轮机并联增设旁路调节阀及其隔离门，在水 轮机故障状态，可以通过旁路调节阀正常开启，保证原系统安全可靠。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0016] 其中，1为水泵；2为水轮机；3为发电机；4为旁路调节阀；5为第一隔离门；6为第 二隔离门；7为第三隔离门；8为第四隔离门。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细的说明：
[0018] 参见图1，本实用新型包括水箱，以及设置于水箱进出口上的循环管路；循环管路 上设置有水泵1，水泵1的出口分为两路，一路与用户相连，另一路通过水轮机2连接至水箱 的入口处，水轮机2上连接有发电机3。水轮机2与发电机3同轴连接，将水轮机2的旋转 机械能转化为电能。水轮机2的两端设置有用于控制该路管道通断的第一隔离门5和第二 隔离门6。水轮机2两端并联用于再水轮机2故障时，保证循环管路正常运行的旁路调节阀 4 ;旁路调节阀4的两端分别设置用于控制旁路通断的第三隔离门7和第四隔离门8。第一 隔离门5的出口与第三隔离门7的出口均与水箱入口相连；第二隔离门6的入口和第四隔 离门8的入口均与水泵1相连。
[0019] 本实用新型将原水泵再循环系统中节流损失的转化为电能利用回收，同样以火电 厂300MW亚临界机组配备的单台100%容量给水泵为例，当机组负荷180MW负荷时，水泵出 口水压约llMPa，通过再循环水量约50t/h，再循环调节阀后水压降为0. 8MPa，通过增设水 轮机发电系统，可以回收的电能估算如下：
[0021] 式中：P为发电功率，单位W或kW ;g为重力加速度，单位
为质量流量，单位
为扬程，单位m与压力换算关系为IMPa = IOOm水注；n s为水轮机效率，取值〇· 9 ; n f为发电机效率，取值0.9。
[0022] 以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范 围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实 用新型权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，其特征在于：包括水箱，以及设置 于水箱进出口上的循环管路；循环管路上设置有水泵（1)，水泵（1)的出口分为两路，一路 与用户相连，另一路通过水轮机（2)连接至水箱的入口处，水轮机（2)上连接有发电机（3)。2. 根据权利要求1所述的利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，其特征在于：所 述水轮机（2)与发电机（3)同轴连接，将水轮机（2)的旋转机械能转化为电能。3. 根据权利要求1所述的利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，其特征在于：所 述水轮机（2)的两端设置有在水轮机故障时能够隔离检修的第一隔离门（5)和第二隔离门 (6) 〇4. 根据权利要求1或3所述的利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，其特征在于： 所述水轮机（2)两端并联用于在水轮机（2)故障时，保证循环管路正常运行的旁路调节阀 (4);旁路调节阀（4)的两端分别设置用于控制旁路通断的第三隔离门（7)和第四隔离门5. 根据权利要求4所述的利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，其特征在于：所 述第一隔离门（5)的出口与第三隔离门（7)的出口均与水箱入口相连；第二隔离门（6)的 入口和第四隔离门（8)的入口均与水泵（1)相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用水泵再循环节流损失的水轮发电系统，包括水箱，以及设置于水箱进出口上的循环管路；循环管路上设置有水泵，水泵的出口分为两路，一路与用户相连，另一路通过水轮机连接至水箱的入口处，水轮机上连接有发电机。本实用新型在循环管路中串联增设水轮机，将系统的压力能转化为旋转机械能；增设与水轮机同轴连接的发电机，将水轮机的旋转机械能转化为电能；水轮机前后增加隔离门，以保证水轮机故障时可以隔离检修；与水轮机并联增设旁路调节阀及其隔离门，在水轮机故障状态，可以通过旁路调节阀正常开启，保证原系统安全可靠。
【IPC分类】F03B13/00
【公开号】CN204691976
【申请号】CN201520317082
【发明人】黄嘉驷, 屈杰, 谢天, 范庆伟, 江浩
【申请人】西安西热节能技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月15日