本實(shí)用新型涉及循環(huán)水能量回收技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種利用循環(huán)水系統(tǒng)富余能量進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)用的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)通過循環(huán)水泵提供動(dòng)力，從冷卻水池吸取冷卻水，為各生產(chǎn)設(shè)備的換熱器供水，經(jīng)過各換熱器的冷熱交換后，換熱后的熱水通過回水管回到了冷卻塔，并經(jīng)冷卻塔的熱冷交換后，再回到了冷卻水池中循環(huán)。

現(xiàn)有的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，循環(huán)水泵在配套選型過程中會(huì)放置一定的安全余量，以用于保證循環(huán)水泵能夠向每個(gè)換熱器均提供足夠的供水壓力。循環(huán)水在經(jīng)過換熱器后仍然會(huì)具有一定的富余能量，但由于所有并不是換熱器同時(shí)工作，因此在實(shí)際情況中，循環(huán)水換熱后的富余能量波動(dòng)較大。這就直接導(dǎo)致了循環(huán)水中的富余能量很難被回收利用，因?yàn)榧纫凑諏?shí)際工況保證循環(huán)水的安全余量又要對(duì)富余能量進(jìn)行回收很難實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的內(nèi)容是提供一種利用循環(huán)水系統(tǒng)富余能量進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的某種或某些缺陷。

根據(jù)本實(shí)用新型的利用循環(huán)水系統(tǒng)富余能量進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)，其包括依次管道連接的循環(huán)水泵、換熱器和冷卻塔；其中，冷卻塔的進(jìn)水口處設(shè)有一回水總管，所有換熱器均與回水總管連接；回水總管處設(shè)有一回水總管旁通閥，回水總管旁通閥兩端并聯(lián)一回水旁路，回水旁路包括依次連接的水輪機(jī)進(jìn)水管、水輪機(jī)進(jìn)水閥、水輪機(jī)、水輪機(jī)出水管和水輪機(jī)出水閥；水輪機(jī)用于帶動(dòng)一發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過一并網(wǎng)設(shè)備接入外部設(shè)施；

循環(huán)水泵的出水口處沿水流方向依次設(shè)有水泵出口壓力傳感器、水泵出口閥、供水總管壓力傳感器和供水溫度傳感器，換熱器的進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)有換熱器進(jìn)口閥、換熱器進(jìn)口壓力傳感器和換熱器進(jìn)口溫度傳感器，換熱器的出水口處沿水流方向依次設(shè)有換熱器出口溫度傳感器、換熱器出口壓力傳感器和換熱器出口閥，回水總管位于回水總管旁通閥前級(jí)處沿水流方向依次設(shè)有回水溫度傳感器和回水總管壓力表傳感器；

水泵出口閥、換熱器進(jìn)口閥、換熱器出口閥、水輪機(jī)進(jìn)水閥、水輪機(jī)出水閥和回水總管旁通閥均采用電磁閥，水泵出口壓力傳感器、供水總管壓力傳感器、供水溫度傳感器、換熱器進(jìn)口壓力傳感器、換熱器進(jìn)口溫度傳感器、換熱器出口溫度傳感器、換熱器出口壓力傳感器、回水溫度傳感器和回水總管壓力表傳感器的數(shù)據(jù)均變送至一控制單元處，控制單元用于對(duì)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)對(duì)水泵出口閥、換熱器進(jìn)口閥、換熱器出口閥、水輪機(jī)進(jìn)水閥、水輪機(jī)出水閥和回水總管旁通閥進(jìn)行控制。

本實(shí)用新型的利用循環(huán)水系統(tǒng)富余能量進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)中，任一換熱器的所提供的換熱量均能夠通過公式“W＝c·m·△t”求出，該公式中：“W”為換熱器的所提供的換熱量，單位“J”；“c”為循環(huán)水比熱容，為一定值，單位為“J/(kg·℃)”；m為單位時(shí)間內(nèi)通過換熱器的循環(huán)水質(zhì)量，單位“kg”；“△t”，為換熱器的進(jìn)水與出水溫度差，單位“℃”。由于每個(gè)換熱器的進(jìn)水和出水口處均設(shè)有智能閥門(電磁閥)和溫度傳感器，因此控制單元能夠根據(jù)“△t”而對(duì)每個(gè)換熱器處的智能閥門(電磁閥)進(jìn)行控制，進(jìn)而能夠保證每個(gè)換熱器均能達(dá)到較為穩(wěn)定和合理的換熱效果。同理，由于循環(huán)水泵處設(shè)有水泵出口閥和供水溫度傳感器，冷卻塔處設(shè)有回水溫度傳感器等，因此也能夠通過控制單元控制整個(gè)系統(tǒng)的換熱量處于一個(gè)平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。

通過上述可知，本實(shí)用新型主要是通過對(duì)循環(huán)水的流量的調(diào)控而實(shí)現(xiàn)每個(gè)換熱器或整個(gè)系統(tǒng)換熱量的穩(wěn)定，隨著循環(huán)水的流量的變化，循環(huán)水中的富余能量也會(huì)產(chǎn)生變化；其中，循環(huán)水的富余能量，實(shí)質(zhì)是自循環(huán)水泵處得到的能量扣除在整個(gè)冷卻系統(tǒng)(主要是所經(jīng)過換熱器及相關(guān)管道等)所損失的能量后的剩余能量，而循環(huán)水的富余能量中減去保證實(shí)際所需的安全余量后就是能夠被回收利用的能量。

另外，由于每個(gè)換熱器的進(jìn)水和出水口處、循環(huán)水泵的出水口處以及回水總管處均設(shè)有壓力傳感器，因此能夠根據(jù)現(xiàn)有公式，通過控制單元計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)中的循環(huán)水的實(shí)時(shí)能量損失值，而另一方面由于循環(huán)水泵處的輸出功率是能夠保持恒定的，因此控制單元能夠計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)富余能量，之后控制單元能夠在扣除安全余量后，通過控制回水總管旁通閥、水輪機(jī)進(jìn)水閥和水輪機(jī)出水閥的開合量，而較佳地將對(duì)于的富余能量分配給水輪機(jī)。

通過上述可知，本實(shí)用新型能夠較佳地在保證生產(chǎn)設(shè)備的安全余量后，最大限度的把循環(huán)水系統(tǒng)的富余能量轉(zhuǎn)換成電能，進(jìn)而較佳的達(dá)到了節(jié)能的目的。

作為優(yōu)選，換熱器包括并聯(lián)連接的多個(gè)低位換熱器和多個(gè)高位換熱器，任一低位換熱器的進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)有低位換熱器進(jìn)口閥、低位換熱器進(jìn)口壓力傳感器和低位換熱器進(jìn)口溫度傳感器，任一低位換熱器的出水口處沿水流方向依次設(shè)有低位換熱器出口溫度傳感器、低位換熱器出口壓力傳感器和低位換熱器出口閥；任一高位換熱器的進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)有高位換熱器進(jìn)口閥、高位換熱器進(jìn)口壓力傳感器和高位換熱器進(jìn)口溫度傳感器，任一高位換熱器的出水口處沿水流方向依次設(shè)有高位換熱器出口溫度傳感器、高位換熱器出口壓力傳感器和高位換熱器出口閥。

作為優(yōu)選，循環(huán)水泵進(jìn)水口處設(shè)有水泵進(jìn)水閥。

作為優(yōu)選，冷卻塔的進(jìn)水口處設(shè)有回水閥。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中的利用循環(huán)水系統(tǒng)富余能量進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；

圖2為實(shí)施例1中的水輪機(jī)部分的示意圖；

圖3為實(shí)施例1中的水輪機(jī)部分的頂面示意圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行解釋而并非限定。

實(shí)施例1

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例提供了一種利用循環(huán)水系統(tǒng)富余能量進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)，包括依次管道連接的循環(huán)水泵2、換熱器和冷卻塔31。其中，冷卻塔31的進(jìn)水口處設(shè)有一回水總管，所有換熱器均與回水總管連接；回水總管處設(shè)有一回水總管旁通閥34，回水總管旁通閥34兩端并聯(lián)一回水旁路，回水旁路包括依次連接的水輪機(jī)進(jìn)水管23、水輪機(jī)進(jìn)水閥32、水輪機(jī)25、水輪機(jī)出水管26和水輪機(jī)出水閥33；水輪機(jī)25用于帶動(dòng)一發(fā)電機(jī)27，發(fā)電機(jī)27通過一并網(wǎng)設(shè)備28接入外部設(shè)施29；

循環(huán)水泵2的出水口處沿水流方向依次設(shè)有水泵出口壓力傳感器3、水泵出口閥4、供水總管壓力傳感器5和供水溫度傳感器6，換熱器的進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)有換熱器進(jìn)口閥、換熱器進(jìn)口壓力傳感器和換熱器進(jìn)口溫度傳感器，換熱器的出水口處沿水流方向依次設(shè)有換熱器出口溫度傳感器、換熱器出口壓力傳感器和換熱器出口閥，回水總管位于回水總管旁通閥34前級(jí)處沿水流方向依次設(shè)有回水溫度傳感器21和回水總管壓力表傳感器22；

水泵出口閥4、換熱器進(jìn)口閥、換熱器出口閥、水輪機(jī)進(jìn)水閥32、水輪機(jī)出水閥33和回水總管旁通閥34均采用電磁閥，水泵出口壓力傳感器3、供水總管壓力傳感器5、供水溫度傳感器6、換熱器進(jìn)口壓力傳感器、換熱器進(jìn)口溫度傳感器、換熱器出口溫度傳感器、換熱器出口壓力傳感器、回水溫度傳感器21和回水總管壓力表傳感器22的數(shù)據(jù)均變送至一控制單元處，控制單元用于對(duì)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)對(duì)水泵出口閥4、換熱器進(jìn)口閥、換熱器出口閥、水輪機(jī)進(jìn)水閥32、水輪機(jī)出水閥33和回水總管旁通閥34進(jìn)行控制。

本實(shí)施例中，換熱器包括并聯(lián)連接的多個(gè)低位換熱器10和多個(gè)高位換熱器17，任一低位換熱器10的進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)有低位換熱器進(jìn)口閥7、低位換熱器進(jìn)口壓力傳感器8和低位換熱器進(jìn)口溫度傳感器9，任一低位換熱器10的出水口處沿水流方向依次設(shè)有低位換熱器出口溫度傳感器11、低位換熱器出口壓力傳感器12和低位換熱器出口閥13；任一高位換熱器17的進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)有高位換熱器進(jìn)口閥14、高位換熱器進(jìn)口壓力傳感器15和高位換熱器進(jìn)口溫度傳感器16，任一高位換熱器17的出水口處沿水流方向依次設(shè)有高位換熱器出口溫度傳感器18、高位換熱器出口壓力傳感器19和高位換熱器出口閥20。

本實(shí)施例中，循環(huán)水泵2進(jìn)水口處設(shè)有水泵進(jìn)水閥1，冷卻塔31的進(jìn)水口處設(shè)有回水閥30。

本實(shí)施例中，外部設(shè)施29能夠?yàn)槠髽I(yè)內(nèi)部電網(wǎng)或用電設(shè)備。

本實(shí)施例中，為確保水輪機(jī)25及發(fā)電機(jī)27有一個(gè)衡定的轉(zhuǎn)速，以防止發(fā)電并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，還采用一自動(dòng)調(diào)速裝置24控制水輪機(jī)25的轉(zhuǎn)速，使得在循環(huán)水富余能量發(fā)生變化時(shí)，水輪機(jī)25和發(fā)電機(jī)27的轉(zhuǎn)速均能夠保持衡定不變，從而較佳地保證了發(fā)電的穩(wěn)定性。其中，自動(dòng)調(diào)速裝置24采用的是現(xiàn)有的水輪機(jī)調(diào)速裝置。

另外，本實(shí)施例中，水輪機(jī)25、發(fā)電機(jī)27及相關(guān)聯(lián)儀器、管道等均設(shè)于一水輪發(fā)電機(jī)組室35內(nèi)，從而能夠提供較佳的防護(hù)。

以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。