螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成為：蒸汽鍋爐、減溫減壓器、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器以及第一循環(huán)水泵依次相接構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)，經(jīng)冷凝器冷凝后的凝結(jié)水分為兩路：一路經(jīng)第一循環(huán)水泵送至鍋爐；另一路凝結(jié)水經(jīng)第二循環(huán)水泵及截止閥進(jìn)入減溫減壓器，與鍋爐中的高溫高壓蒸汽進(jìn)行混合再次進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)做功。通過(guò)模擬實(shí)際的地?zé)崃黧w溫度、壓力和干度范圍，在符合國(guó)家對(duì)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)小時(shí)數(shù)的要求條件下，測(cè)試裝機(jī)容量；得到機(jī)組效率曲線以及機(jī)組效率隨干度、壓比、流量之間的變化關(guān)系，對(duì)螺桿膨脹機(jī)的運(yùn)行特性、運(yùn)行效果進(jìn)行探索和研究在地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用管理上具有很大的應(yīng)用推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于熱工檢測(cè)技術(shù)，具體涉及到一種發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地?zé)崮茏鳛樾履茉粗辉缫蚜腥胂嚓P(guān)國(guó)家的能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。在地?zé)岚l(fā)電機(jī)組中，采用螺桿膨脹機(jī)作為動(dòng)力輸出部件，可適應(yīng)不同井口的參數(shù)，流體可以是汽水混合物，不需要配備汽水分離裝置等，并可有效的解決熱流體的結(jié)垢問(wèn)題。目前由于各種原因采用螺桿膨脹機(jī)作為動(dòng)力輸出部件應(yīng)用于地?zé)岚l(fā)電工程較少，同時(shí)由于地?zé)豳Y源條件差異較大，可能對(duì)機(jī)組的性能、效率及穩(wěn)定運(yùn)行等具有較大的影響。為解決螺桿膨脹機(jī)的應(yīng)用問(wèn)題，必須根據(jù)不同井口壓力、溫度與焓值等地?zé)崮軛l件，對(duì)螺桿膨脹機(jī)等動(dòng)力部件的性能及機(jī)組發(fā)電效率的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，為地?zé)犭娬镜淖罱K設(shè)計(jì)、發(fā)電系統(tǒng)與運(yùn)行提供必要的參考依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是，提供一種螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置上根據(jù)給出的流體溫度、壓力及裝機(jī)容量等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，以期得到機(jī)組效率曲線、以及機(jī)組效率隨干度、壓比、流量之間的變化關(guān)系，以指導(dǎo)實(shí)際地?zé)犭娬镜墓こ淘O(shè)計(jì)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)此目的而采取的技術(shù)方案是:蒸汽鍋爐、減溫減壓器、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器以及第一循環(huán)水泵依次相接構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)。經(jīng)冷凝器冷凝后的凝結(jié)水分為兩路:一路經(jīng)第一循環(huán)水泵返回鍋爐；另一路凝結(jié)水經(jīng)第二循環(huán)水泵及截止閥進(jìn)入減溫減壓器，蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽與減溫減壓器出來(lái)的水進(jìn)行混合，再次進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)做功。冷凝器的冷卻水側(cè)與冷卻塔以及第三循環(huán)水泵依次連接構(gòu)成冷卻循環(huán)。螺桿膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)軸連接。
[0005]實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分為三個(gè)部分:熱力循環(huán)、檢測(cè)以及控制。其中熱力循環(huán)部分由蒸汽鍋爐、減溫減壓器、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器、旁通管路、發(fā)電機(jī)、冷卻塔以及循環(huán)水泵等組成。檢測(cè)部分是通過(guò)系統(tǒng)中的多組溫度、壓力傳感器、流量計(jì)以及干度計(jì)等，按照設(shè)定的程序?qū)Ω鞣N傳感器進(jìn)行采樣、獲得數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)在設(shè)定程序下對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行操控，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，得到機(jī)組效率曲線以及機(jī)組效率隨干度、壓比、流量之間的變化關(guān)系。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)及產(chǎn)生的有益效果是，根據(jù)給出的流體溫度、壓力及裝機(jī)容量等，就可對(duì)機(jī)組效率曲線、以及機(jī)組效率隨干度、壓比、流量之間的變化關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)際地?zé)犭娬镜脑O(shè)計(jì)運(yùn)行具有較大指導(dǎo)意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]所示附圖為本實(shí)用新型的原理與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0008]以下參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的原理與結(jié)構(gòu)作細(xì)致的說(shuō)明。
[0009]螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具有蒸汽鍋爐、減溫減壓器、螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、冷卻塔、循環(huán)水泵、壓力傳感器、溫度傳感器、干度計(jì)和流量計(jì)等。其部件組成及結(jié)構(gòu)是:蒸汽鍋爐1、減溫減壓器2、螺桿膨脹機(jī)3、冷凝器4以及第一循環(huán)水泵5-1依次相接構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)。經(jīng)冷凝器冷凝后的凝結(jié)水分為兩路:一路經(jīng)第一循環(huán)水泵返回鍋爐；另一路凝結(jié)水經(jīng)第二循環(huán)水泵5-2及截止閥6進(jìn)入減溫減壓器，蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽與減溫減壓器出來(lái)的水進(jìn)行混合，再次進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)做功。冷凝器的冷卻水側(cè)與冷卻塔7以及第三循環(huán)水泵5-3依次連接構(gòu)成冷卻循環(huán)。螺桿膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)8軸連接，可驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如果系統(tǒng)在運(yùn)行中螺桿膨脹機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，而系統(tǒng)又無(wú)法停機(jī)，在螺桿膨脹機(jī)的入口與冷凝器乏汽側(cè)入口之間設(shè)有旁通閥9，以便對(duì)螺桿膨脹機(jī)進(jìn)行維修。檢測(cè)部分為:在蒸汽鍋爐出口與減溫減壓器入口之間、減溫減壓器出口與螺桿膨脹機(jī)進(jìn)口之間、以及螺桿膨脹機(jī)的出口與冷凝器乏汽側(cè)入口之間依次設(shè)有壓力傳感器10、溫度傳感器11和干度計(jì)12。在第一循環(huán)水泵出口與蒸汽鍋爐進(jìn)口之間均依次設(shè)有流量計(jì)13、溫度傳感器和壓力傳感器。在第二循環(huán)水泵出口與截止閥的進(jìn)口之間依次設(shè)有流量計(jì)、溫度傳感器和壓力傳感器。在截止閥出口與減溫減壓器的冷卻水補(bǔ)充入口之間依次設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器。在第三循環(huán)水泵與冷凝器冷卻水側(cè)入口之間依次設(shè)有流量計(jì)和溫度傳感器，冷凝器冷卻水側(cè)出口與冷卻塔進(jìn)口之間設(shè)有溫度傳感器。
[0010]循環(huán)水經(jīng)蒸汽鍋爐加熱后成為飽和蒸汽，然后進(jìn)入減溫減壓器，目的是蒸汽通過(guò)減溫減壓的調(diào)節(jié)，使蒸汽進(jìn)入膨脹機(jī)的溫度、壓力和干度達(dá)到或接近實(shí)際地?zé)峋膮?shù)，同時(shí)也可進(jìn)行不同測(cè)試工況的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)減溫減壓調(diào)整后的汽水混合流體進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)變配電裝置將電力輸出到負(fù)載。膨脹后的乏汽進(jìn)入冷凝器冷凝，經(jīng)循環(huán)水泵加壓，一部分重新送入熱源蒸汽鍋爐中進(jìn)行加熱，另一部分引入減溫減壓器用于蒸汽調(diào)溫。冷凝器的冷卻水來(lái)自于冷卻塔。數(shù)據(jù)檢測(cè)對(duì)象主要是壓力、流量、溫度、干度等測(cè)量，本實(shí)施例的測(cè)點(diǎn)有9個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)、7個(gè)壓力測(cè)點(diǎn)、3個(gè)干度測(cè)點(diǎn)、3個(gè)流量測(cè)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行采集、運(yùn)算達(dá)到對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控的目的。
【權(quán)利要求】
1.螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具有蒸汽鍋爐、減溫減壓器、螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、冷卻塔、循環(huán)水泵、壓力傳感器、溫度傳感器、干度計(jì)和流量計(jì)，其特征是:蒸汽鍋爐(I)、減溫減壓器(2)、螺桿膨脹機(jī)(3)、冷凝器(4)以及第一循環(huán)水泵(5-1)依次相接構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)，經(jīng)冷凝器冷凝后的凝結(jié)水分為兩路:一路經(jīng)第一循環(huán)水泵返回鍋爐?’另一路凝結(jié)水經(jīng)第二循環(huán)水泵(5-2)及截止閥(6)進(jìn)入減溫減壓器，蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽與減溫減壓器出來(lái)的水進(jìn)行混合，再次進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)做功。
2.按照權(quán)利要求1所述的螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是:所述冷凝器(4)的冷卻水側(cè)與冷卻塔(7)以及第三循環(huán)水泵(5-3)依次連接構(gòu)成冷卻循環(huán)，所述螺桿膨脹機(jī)(3)與發(fā)電機(jī)(8)軸連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是:所述螺桿膨脹機(jī)(3 )的入口與冷凝器(4)乏汽側(cè)入口之間設(shè)有旁通閥(9 )。
4.按照權(quán)利要求1所述的螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是:所述蒸汽鍋爐(I)出口與減溫減壓器(2 )入口之間、減溫減壓器出口與螺桿膨脹機(jī)進(jìn)口之間、螺桿膨脹機(jī)的出口與冷凝器乏汽側(cè)入口之間依次設(shè)有壓力傳感器(10)、溫度傳感器(11)和干度計(jì)(12);所述第一循環(huán)水泵出口與蒸汽鍋爐進(jìn)口之間依次設(shè)有流量計(jì)(13)、溫度傳感器和壓力傳感器；所述第二循環(huán)水泵出口與截止閥(6)的進(jìn)口之間依次設(shè)有流量計(jì)、溫度傳感器和壓力傳感器；截止閥出口與減溫減壓器的冷卻水補(bǔ)充入口之間依次設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器；所述第三循環(huán)水泵與冷凝器冷卻水側(cè)入口之間依次設(shè)有流量計(jì)和溫度傳感器；冷凝器冷卻水側(cè) 出口與冷卻塔進(jìn)口之間設(shè)有溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】G01R31/34GK203811776SQ201420158423
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】蔡正敏, 鄭申, 李賀, 章文英, 袁比飛, 尹慶武, 張賢 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司工程服務(wù)公司