專利名稱：工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發(fā)電裝置，特別是利用工業(yè)循環(huán)水余能的一種工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電裝置。
背景技術：
鋼鐵、化工、醫(yī)藥生產產業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由于生產工藝的要求，存在一定的剩余水能，這些剩余水能以勢能或動能的形式存在，往往被白白丟棄，造成無謂的浪費。一個大型的化工企業(yè)或鋼鐵企業(yè)的剩余水能可達數百kW至數千kW。在提倡節(jié)能、低碳和環(huán)保的時代，有效回收循環(huán)水系統(tǒng)的余能是減少產品能耗和碳排放、增加企業(yè)效益的必須之舉。目前已有的循環(huán)水發(fā)電專利技術存在兩個主要問題，其一不少是屬于脫離實際的永動機類型，典型的如“虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法與裝置”，提出利用虹吸原理進行水流自行循環(huán)就可以不耗外能永久發(fā)電；還有一些是利用水泵和水輪機組成聯合系統(tǒng)，試圖用少量的輸入能量獲得大量的輸出電能，典型的有“循環(huán)水發(fā)電機組”，違反了能量平衡的基本原理。其二是裝置本身雖然符合基本物理準則，但裝置的整裝性差，安裝復雜，集成性不夠， 使用不便，功能不完善，特別是機組突然關閉時無法保證循環(huán)水系統(tǒng)的暢通，危及企業(yè)生產的安全。
發(fā)明內容針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本實用新型提供一種工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電裝置，可有效解決結構緊湊、安裝使用方便、功能好、可保證循環(huán)水系統(tǒng)的安全的發(fā)電問題。本實用新型解決的技術方案是，包括水輪發(fā)電機組、四合一控制盤和開關聯調控制器，四合一控制盤經導線分別與水輪發(fā)電機組及開關聯調控制器相連，水輪發(fā)電機組上裝有電動調速器T，水輪發(fā)電機組經斷路器接三相線A、B、C，斷路器經導線與四合一控制盤相連，水輪發(fā)電機組裝在工業(yè)循環(huán)水的主管路上，主管路兩端分別有進水口和出水口，主管路上有與進水口端、出水口端相連通的旁通管路，進水口主管路和旁通管路內分別裝有與開關聯調控制器相連接的旁通管路蝶閥。本實用新型結構簡單，新穎獨特，可有效利用工業(yè)循環(huán)水的余能進行發(fā)電，既節(jié)能，又使用方便、安全，是發(fā)電設備上的創(chuàng)新。
附圖1為本實用新型的結構主視圖(圖中箭頭為水流方向)。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由附圖所示，本實用新型包括水輪發(fā)電機組、四合一控制盤和開關聯調控制器，四合一控制盤7經導線分別與水輪發(fā)電機組1及開關聯調控制器3相連，水輪發(fā)電機組1上裝有電動調速器(T) 6，水輪發(fā)電機組1經斷路器10接三相線A、B、C，斷路器10經導線與四合一控制盤7相連，水輪發(fā)電機組1裝在工業(yè)循環(huán)水的主管路11上，主管路兩端分別有進水口 8和出水口 9，主管路上有與進水口端、出水口端相連通的旁通管路2，進水口主管路和旁通管路內分別裝有與開關聯調控制器3相連接的旁通管路蝶閥4、5。所述的四合一控制盤7是由勵磁調節(jié)模塊71、機組同期模塊72、調速模塊73、循環(huán)水安保模塊74置于同一柜體內構成，勵磁調節(jié)模塊71與水輪發(fā)電機組1相連接，機組同期模塊72與斷路器10相連接，調速模塊73與電動調速器6相連接，循環(huán)水安保模塊74與開關聯調控制器3相連接，其中，勵磁調節(jié)模塊71具有自動進行電壓調節(jié)和無功調節(jié)功能；機組同期模塊72可對機組進行同期參數的自動檢測，幷與調速模塊73、勵磁模塊71聯合工作進行機組頻率電壓和電相位的調整，在達到同期條件后驅動斷路器10把機組自動并入系統(tǒng)。電動調速器6在調速模塊73的控制下工作，起到并網調速和調整機組負荷的作用。循環(huán)水安保模塊74作用是控制循環(huán)水開、開關聯調控制器3在機組啟停過程中進行循環(huán)水通路的切換。本實用新型的工作原理是，在有余壓的循環(huán)水管路上裝置水輪發(fā)電機組，利用循環(huán)水系統(tǒng)剩余水能進行發(fā)電。同時，設置與水輪發(fā)電機組并列的旁通管路，在發(fā)電管路與旁通管路上各安裝一個電動蝶閥，兩個蝶閥受一個開、關聯調的控制器控制，以保證循環(huán)水管路在發(fā)電機組關閉時不會中斷。水輪發(fā)電機組的控制系統(tǒng)是一塊四合一控制盤，控制盤具有調速、勵磁、同期和循環(huán)水安全保證四種功能，可以進行機組的啟停操作、并網、電壓調節(jié)、負荷調整和保證循環(huán)水路暢通的功能。同時，系統(tǒng)高度集成，對外只留三個接口，即水輪機進水口、水輪機排水口和電力出線口，裝置內部管路與線路不用現場聯接，用戶只需連上進水管與出水管、幷把出線與同電壓的系統(tǒng)或用戶聯接即可，使用非常方便，本實用新型也可應用于微型或小型水電站。在使用時，進水口 8與來水的循環(huán)水管路連接，出水口 9再接到去用戶的循環(huán)水管路上。正常發(fā)電情況下，水流從發(fā)電裝置的進水口 8經過處于開啟狀態(tài)的機組進口蝶閥4 進入水輪發(fā)電機組1進行發(fā)電，發(fā)電后的水流經機組出水口 9與循環(huán)水管路連接回到循環(huán)水池。當機組處于正常關閉狀態(tài)時，機組1的進口蝶閥關閉，同時旁通管路的蝶閥5打開， 水流經旁通管路回到循環(huán)水池。工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)必須處于暢通狀態(tài)。當水輪發(fā)電機組因故跳閘突然關閉時，四合一控制盤的循環(huán)水安全保證模塊74模塊會控制開、關聯調控制器3在逐漸打開旁通閥5的同時逐漸關閉機組進水閥4，待蝶閥開、關完畢后再關閉帶水機構6。這樣，既保證了循環(huán)水的不中斷，又保證了循環(huán)水發(fā)電和機組的控制。本實用新型經實際應用，取得了滿意的技術效果，如本實用新型安裝在某化工廠粗液灌的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中。循環(huán)水系統(tǒng)為發(fā)電裝置提供的水頭為8m，提供的流量為 1000m3/h(0. ^m3/s)，水輪發(fā)電機組的出力為18kW。發(fā)電裝置安裝時，把循環(huán)水管道斷開，通過直徑為400mm的管路與發(fā)電裝置的進水口 8連接，發(fā)電后的水流經出水口 9用直徑400mm 的出水管再回到循環(huán)水管路中。發(fā)電機組的出口電壓為三相交流400v，直接并入化工廠的 400v系統(tǒng)中，發(fā)電裝置運行穩(wěn)定。機組退出系統(tǒng)時，循環(huán)水安保系統(tǒng)動作，在關閉發(fā)電裝置旁通管路蝶閥4的同時，打開旁通管路蝶閥5，循環(huán)水正常工作，不受機組停機的影響。又如，本實用新型安裝在某化工廠蒸發(fā)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)上。循環(huán)水系統(tǒng)為發(fā)電裝置提供的水頭為12m，提供的流量為2000m3/h (0. 56m3/S)，水輪發(fā)電機組的出力為45kW。 發(fā)電裝置安裝時，把循環(huán)水管道斷開，通過直徑為600mm的管路與發(fā)電裝置的進水口 8連接，發(fā)電后的水流經出水口 9用直徑600mm的出水管再回到循環(huán)水管路中。發(fā)電機組的出口電壓為三相交流400v，直接并入化工廠的400v系統(tǒng)中，發(fā)電裝置運行穩(wěn)定。機組退出系統(tǒng)時，循環(huán)水安保系統(tǒng)動作，在關閉發(fā)電裝置旁通管路蝶閥4的同時，打開旁通管路蝶閥5， 循環(huán)水正常工作，不受機組停機的影響?？傊?，本實用新型利用工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電系統(tǒng)高度集成。裝置水輪發(fā)電機組、電氣一次回路及勵磁、調速、控制設備集成為機電一體化設備，用戶僅需要把裝置的進、出口水流管路連接到循環(huán)水管路中即可，裝置內部是免安裝的，為用戶提供了極大方便；具有循環(huán)水安全保證功能。工業(yè)生產的循環(huán)水是要重點保護的，決不能隨意中斷。 本實用新型專門設置了循環(huán)水安全保障控制機構，確保在發(fā)電機組突然關閉時，在關閉機組進水閥的同時，打開旁通管路閥門，使循環(huán)水暢通。本實用新型的有益效果是可廣泛應用于各類有循環(huán)水余能的場合，回收無謂丟棄的能量，為企業(yè)增加效益。與已有的循環(huán)水發(fā)電裝置相比，更加使用方便，并安全、可靠。也可用于缺電的農村山區(qū)的微型小型水力發(fā)電站，經濟和社會效益顯著。
權利要求1.一種工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電裝置，包括水輪發(fā)電機組、四合一控制盤和開關聯調控制器，其特征在于，四合一控制盤(7)經導線分別與水輪發(fā)電機組(1)及開關聯調控制器(3) 相連，水輪發(fā)電機組(1)上裝有電動調速器(6)，水輪發(fā)電機組(1)經斷路器(10)接三相線 A、B、C，斷路器(10)經導線與四合一控制盤(7)相連，水輪發(fā)電機組(1)裝在工業(yè)循環(huán)水的主管路(11)上，主管路兩端分別有進水口( 8 )和出水口( 9 )，主管路上有與進水口端、出水口端相連通的旁通管路(2)，進水口主管路和旁通管路內分別裝有與開關聯調控制器(3) 相連接的旁通管路蝶閥(4、5)。
2.根據權利要求1所述的工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電裝置，其特征在于，所述的四合一控制盤(7)是由勵磁調節(jié)模塊(71)、機組同期模塊(72)、調速模塊(73)、循環(huán)水安保模塊(74)置于同一柜體內構成，勵磁調節(jié)模塊(71)與水輪發(fā)電機組(1)相連接，機組同期模塊(72)與斷路器(10)相連接，調速模塊(73)與電動調速器(6)相連接，循環(huán)水安保模塊(74)與開關聯調控制器(3)相連接。
專利摘要本實用新型涉及工業(yè)循環(huán)水余能發(fā)電裝置，可有效解決結構緊湊、安裝使用方便、功能好、可保證循環(huán)水系統(tǒng)的安全的發(fā)電問題，其解決的技術方案是，四合一控制盤經導線分別與水輪發(fā)電機組及開關聯調控制器相連，水輪發(fā)電機組上裝有電動調速器T，水輪發(fā)電機組經斷路器接三相線A、B、C，斷路器經導線與四合一控制盤相連，水輪發(fā)電機組裝在工業(yè)循環(huán)水的主管路上，主管路兩端分別有進水口和出水口，主管路上有與進水口端、出水口端相連通的旁通管路，進水口主管路和旁通管路內分別裝有與開關聯調控制器相連接的旁通管路蝶閥，本實用新型結構簡單，新穎獨特，可有效利用工業(yè)循環(huán)水的余能進行發(fā)電，既節(jié)能，又使用方便、安全，是發(fā)電設備上的創(chuàng)新。
文檔編號F03B13/00GK202082037SQ20112019695
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權日2011年6月13日
發(fā)明者龐輝春, 陳德新 申請人:河南新飛紀元科技有限公司