CN102852698A - 水力发电机组的改造技术 - Google Patents

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Abstract

水力发电机组的改造技术是一种能够利用现有的水力发电机组进行改造的技术方案。它是一种技术改造的方案。经过技术改造后，能够达到节约用水5％-50％；提高发电效率40％-10倍的有益效果。

Description

水力发电机组的改造技术
所属技术领域
本发明涉及利用现有的水力发电机组进行改造的技术方案。 
背景技术
目前，水力发电机组是利用天然的水资源及高低落差的地理位置，利用水压使水轮机转动带动发电机而发电的。但是这种发电方式受到水资源的限制，没有水就不能正常运转，从而影响发电效率。 
发明内容
为了珍惜水资源，节约用水，充分利用水资源使发电机产生最大的效益。本发明提供一种水力发电机组的改造技术，提高水的利用率，使现有的水力发电机组产生更大的效益。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在水轮机的进水管最高处安装一台管道加压水泵，加压范围0.3-1.5MPa(其功率及加压大小根据各水轮机的功率、及水头高度而定)，并用一台变频器控制加压泵的转速，(即控制水轮机的进水压力)。 
本发明的有益效果是：能够利用现有的水资源，节约用水5％-50％，提高发电效率40％-10倍。(即发电效率越高，节约用水越少) 
下面结合实施例对本发明作进一步说明。 
现有一个小型水力发电站，装机容量125KW(发电机额定功率)，额定电压400V，额定转速750转/分，水头高度65米，进水管直径40Cm，水轮机功率50-300KW,转速673-952转/分，压力0.5-1.0Mpa， 流量0.236-0.334立方米/秒。在进水管最高处安装一台管道加压水泵，进水管直径30Cm，出水管直径30Cm，水泵流量0.259立方米/秒，加压范围为0.1-1.0MPa，水泵电动机额定功率为18KW，额定电压380V，额定转速1400转/分。水泵传动轮(齿轮)直径为55Cm，电动机传动轮(齿轮)直径为35Cm。同时用一台变频器，额定功率为22KW，额定电压380V，其输入接线柱与电网开关K连接，输出接线柱与加压泵电动机接线柱连接。接通电网开关K，按下变频器的启动按钮，并用手动开关慢慢将频率提高，这时，加压泵电动机转速逐渐提高，水压同样逐渐增加，当水轮机进水管压力达到0.68MPa(即在安装加压水泵前的水压偏高一点)时，打开水轮机进水阀门，水轮机开始转动带动了发电机，当达到发电机额定转速时开始发电，当水轮机进水阀门开度为3刻(最大为10刻，满发时为6刻)时，发电机的发电量为70KW。这时，如果将变频器的频率再提高，使水轮机进水管压力达到0.75-0.8MPa，发电机的发电量为125KW。 
结合上述实施例对本发明作进一步分析。 
一、根据万有引力定律，自由落体运动的合力为重力，下落过程是匀加速运动，加速度g＝2h/t2次方，作用力F＝mg＝2hm/t2次方，可见，在质量和高度相同的情况下，速度越快，达到的时间越短，其作用力越大。因此，在水力发电站中，要使水轮机的作用力增大，必须利用水泵加快进水速度，提高水的作用力，才能使水轮机的功率提高而产生更大的效率。 
二、由于水轮机进水阀门只开了一半，因此经过水轮机的水只有一半的流量，即节约用水50％；如果在进水管最高处安装一台管道加 压水泵，增加水轮机的压力0.15Mpa，使它达到发电机最大发电量所需压力。这时，发电机发出的发电量达到了最大的额定功率，那么，发电机的发电量比原来增加了125-70＝50KW，50÷70＝71.4％，即提高了发电效率71.4％。如果利用现有的水轮机，更换一台发电机额定功率为250KW，额定电压为400V，额定转速为750转/分，当水轮机的压力达到1.0-1.1Mpa时(比原来0.65Mpa增加0.45Mpa)，发电量为250KW。同理，如果在65米处加压1.5MPa(水泵的扬程及电动机功率跟前面用的不同，要匹配)，水轮机处的压力将达到2.15MPa，这时，这台水轮机就能够带动一台发电机发电600-800KW(更换水轮机和发电机)。那么，发电机的发电量可以提高发电效率8-10倍。 

Claims (1)

1.水力发电机组的改造技术是一种能够利用现有的水力发电机组进行改造的技术方案。在水轮机的进水管上安装水泵，增加水轮机压力。技术改造方案及数据。其特征是：在水轮机的进水管上安装有加压水泵，经过技术改造后，能够达到节约用水5％-50％；提高发电效率40％-10倍的有益效果。
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