CN114263237B - 一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，该系统包括正常运行工况下的机组冷却循环单元、正常运行工况下的电站供暖的产热循环单元、供暖风管系统和连通单元。本发明以现有水电站技术供水系统为基础，通过增设管路、阀门及摩阻产热装置形成产热循环系统，同时，在电站冷却循环供水系统和产热循环系统之间设置连通管，实现了机组检修时，不断有供暖热水流经尾水冷却器，这不仅有效防止了尾水冷却器内水体的结冰，通过阀门切换，还可迅速实现机组冷却运行与供暖循环之间的关联，从而保证机组迅速投入运行，从而实现供热和防止尾水冷却器防冻的双重功能。

Description

一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统

技术领域

本发明涉及水电站的机组技术供水系统技术领域，具体涉及一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统。

背景技术

水电站技术供水系统主要为发电电动机的空气冷却器、轴承冷却器、变压器冷却器等冷却单元提供冷却用水，为水轮机主轴密封、水轮机导轴承、止漏环等提供润滑水。技术供水系统包括水源、管网、阀门及自动化元件等。

对于水质较差、泥沙含量较高的水电站，为防止杂质对机组冷却设备造成损坏，技术供水系统一般采用闭式循环冷却系统，即以洁净生活水作为闭式系统的循环介质，首先利用洁净水吸收机组运行时的发热量，随后通过布置于电站下游尾水平台上的尾水冷却器将热量传递给外界水体。对于东北及西部地区的水电站，由于冬季温度极低，当机组由于故障、调度、运维等因素停机时，必须采取有效措施，以防冷却器内部的静止水体结冰膨胀进而损坏冷却器。目前采用较多的便是排水方法，即在停机时放空尾水冷却器内的水体。该方法虽然从源头上杜绝了结冰对冷却器的损坏，但是相应的也增加了机组重新启动前的管路充水、排气工作以及技术供水系统的试运转流程。这不仅增加了机组投入运行前的准备工作，降低了电站对电网调度的响应速度，而且重复的充、排水过程还会加速管路锈蚀。除排水法外，就是从尾水冷却器布置上做调整，即将尾水冷却器布置于水下足够深的位置，从而杜绝冷却器内水体发生结冰的可能。采用该方法时，由于深水处的泥沙淤积的影响，冷却器的清理周期和清理难度也随之加大，这对电站的稳定运行不利。

受限于电站选址条件，水电站一般建设在偏僻地区，生活基础配套较弱，特别是对于北方和西部等地区，其冬季温度低、寒冷周期长，电站对供暖有着强烈需求，但城市的集中供暖系统通常无法惠及电站。由于现在多为“无人”值班电站，对于电站内机组运行区域一般不额外配置投资成本较高，运行管理耗费大的供暖系统。为此，在冬季进行检修和维护工作时，往往会因工作不便导致效率降低。

传统的技术供水系统中，水泵供给的冷却水量一般为恒定值，即能满足电站机组最大散热的需求，但是目前不少水电站在实际运行中，承担了电网中较大的调节作用，特别是对于抽水蓄能电站。这些电站机组很可能长期在非满负荷下运行，并且需要实时进行功率调节，此时若仍然采用定频泵供水则产生了较大的能耗浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，该系统通过对现有的技术供水系统进行少许改动，便可实现尾水冷却器的防冻和机组运行区域的供暖功能。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，该系统包括正常运行工况下的机组冷却循环单元、正常运行工况下的电站供暖的产热循环单元、供暖风管系统和连通单元；

所述机组冷却循环单元包括依次通过管路连通的第一循环泵、机组冷却用户组、尾水冷却器，且在第一循环泵的出口管路上设置有第一止回阀，在机组冷却用户组的进口管路上设置有机组冷却进水阀，在机组冷却用户组的出口管路上设置有机组冷却出水阀，在尾水冷却器出口与第一循环泵进口之间的管路上设置有尾水冷却器出水温度传感器；

所述产热循环单元包括第二循环泵、产热装置、产热循环主管，且在第二循环泵的出口管路上设置有第二止回阀，在产热装置的进口管路上设置有产热装置进水阀；在产热装置的出口管路上沿水流方向依次设置有产热装置出水阀和产热装置出水温度传感器，在产热循环主管的进口管路上设置有产热循环阀；

所述供暖风管系统将所述产热装置产出的热吹送到需要供热的区域；

所述连通单元包括：

从第二止回阀和产热装置进水阀间的管路上引出的接入第一止回阀和机组冷却进水阀之间的连通管二，以及设置在连通管一上的第二连通阀；

从第二循环泵和产热循环主管间的管路上引出的接入尾水冷却器出水温度传感器和第一循环泵间的连通管一，以及设置在连通管二上的第一连通阀；

从产热循环阀与产热循环主管间的管路上引出的接入机组冷却出水阀与尾水冷却器间的连通管三，以及设置在连通管三上的第三连通阀；

从产热装置出水温度传感器和产热循环阀间的管路上引出接入机组冷却出水阀与尾水冷却器间的连通管四，以及设置在连通管四上的第四连通阀。

进一步地，所述产热装置包括产热装置壳体，以及集成在产热装置壳体内部且依次连接的进水箱、产热支管、产热支管阀和出水箱；所述产热装置壳体上开设有进风口和出风口，用于接入供暖风管系统；

所述进水箱的进水接管的截面积小于进水箱的截面积的1/3，所述出水箱的出水接管的截面积小于出水箱的截面积的1/3，从而使得进水箱和出水箱对进出水流起到均压、稳压和稳流的作用；所述产热支管为多个，并联连接在进水箱和出水箱之间，每个产热支管上均设置有产热支管阀，从而实现对每个产热支管的单独控制。

进一步地，所述产热支管为蛇形。

进一步地，所述产热循环主管的直径大于1.3倍的其他管路的直径。

进一步地，所述供暖风管系统包括轴流风机、风管管网、出风口和风阀，所述轴流风机与所述产热装置的进风口连接，所述产热装置的出风口接入风管管网；风管管网设置有多个出风口，且每个出风口设置有风阀。

一种水电站技术供水系统的尾水冷却器防冻方法，该方法基于上述的水电站技术供水系统来实现，该方法具体包括：

当机组处于检修或者停止状态时，关闭机组冷却进水阀、机组冷却出水阀和产热循环阀，开启其余阀门；第一循环泵和第二循环泵同时运行，或切换为主备用工作模式；此时，所述产热循环主管和尾水冷却器并联运行，由于尾水冷却器中存在循环流动的水体，且该部分水体会不停的与具有更高温度的主流汇合，从而起到尾水冷却器防冻功能。

本发明的有益效果如下：

本发明以现有水电站技术供水系统为基础，通过增设管路、阀门及摩阻产热装置形成产热循环系统，同时，在电站冷却循环供水系统和产热循环系统之间设置连通管，实现了机组检修时，不断有供暖热水流经尾水冷却器，这不仅有效防止了尾水冷却器内水体的结冰，通过阀门切换，还可迅速实现机组冷却运行与供暖循环之间的关联，从而保证机组迅速投入运行，从而实现供热和防止尾水冷却器防冻的双重功能。

同时，在产热循环系统基础上，配套合适的供暖风管系统，以实现热量在电站运维区的均匀传递，满足偏远地区的电站在冬季的供暖需求。

附图说明

图1为本发明的技术供水系统的机组冷却与电站供暖同时运行下的流动循环示意图；

图2为产热装置的组成示意图；

图3为本发明的技术供水系统在机组冷却工况下的流动循环示意图；

图4为本发明的技术供水系统在电站供暖工况下的流动循环示意图；

图5为本发明的技术供水系统在尾水冷却器防冻及电站供暖模式的流动循环示意图；

图中，第一循环泵1、第一止回阀2、机组冷却进水阀3、机组冷却用户组4、机组冷却出水阀5、尾水冷却器6、尾水冷却器出水温度传感器7、第二循环泵8、第二止回阀9、产热装置进水阀10、产热装置11、进水箱11-1、产热支管11-2、产热支管阀11-3、出水箱11-4、产热装置壳体11-5、产热装置出水阀12、产热装置出水温度传感器13、产热循环阀14、产热循环主管15、第一连通阀16、第二连通阀17、第三连通阀18、第四连通阀19、轴流风机20、风管管网21、风阀22、出风口23。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～2所示，本发明的实施例的具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统包括第一循环泵1、第一止回阀2、机组冷却进水阀3、机组冷却用户组4、机组冷却出水阀5、尾水冷却器6、尾水冷却器出水温度传感器7、第二循环泵8、第二止回阀9、产热装置进水阀10、产热装置11、产热装置出水阀12、产热装置出水温度传感器13、产热循环阀14、产热循环主管15、第一连通阀16、第二连通阀17、第三连通阀18、第四连通阀19、轴流风机20、风管管网21、风阀22和出风口23。其中，产热装置11由进水箱11-1、产热支管11-2、产热支管阀11-3、出水箱11-4及产热装置壳体11-5组成。除尾水冷却器6布置于尾水平台外，系统的其余设备均布置于电站内。

第一循环泵1出口n与机组冷却用户组4进口b之间通过管路相连通，并在第一循环泵1的出口管路上设置有第一止回阀2，在机组冷却用户组4的进口管路上设置有机组冷却进水阀3。机组冷却用户组4出口c与尾水冷却器6进口f之间通过管路连通，并在机组冷却用户组4的出口管路上设置有机组冷却出水阀5。最后，尾水冷却器6出口g与第一循环泵1进口p之间通过管路连通，并在管路上设置有尾水冷却器出水温度传感器7。至此，n-b-c-f-g-p-n即为正常运行工况下的机组冷却循环。

第二循环泵8出口o与产热装置11进水口r之间通过管路相连通，并在第二循环泵8的出口管路上设置有第二止回阀9，在产热装置11的进口管路上设置有产热装置进水阀10。产热装置11出水口s与产热循环主管15进口k之间通过管路连通，并在产热装置11的出口管路上沿水流方向依次设置有产热装置出水阀12和产热装置出水温度传感器13，在产热循环主管15的进口管路上设置有产热循环阀14。最后，产热循环主管15的出口m与第二循环泵8进口q之间通过管路相连通。o-r-s-k-m-q-o即为正常运行工况下的电站供暖的产热循环。

为保证产热循环中产生的热量能向电站运维区域均匀输送，需在产热循环基础上配套供暖风管系统。产热装置11的进风口通过法兰与轴流风机20连接，产热装置11的出风口通过法兰接入风管管网21。此时，轴流风机20输送的冷风经产热装置11加热成热风后，将被输送至电站各供暖需求处。风管管网21应根据电站结构和各运维区域及生产用房的供热需求进行布置，并通过流场模拟等设计手段在合适位置设置出风口23。出风口23配套设置有风阀22，以便通过风量调节实现不同区域和房间的温度调节。

最后，从第二止回阀9和产热装置进水阀10间的管路上引出连通管接入第一止回阀2和机组冷却进水阀3间的管路，其引出点为点i，接入点为点a，并在该连通管上设置第二连通阀17。同时从第二循环泵8和产热循环主管15间的管路上引出连通管接入尾水冷却器出水温度传感器7和第一循环泵1间的管路，其引出点为点m，接入点为点h，并在该连通管上设置第一连通阀16。接着从产热循环阀14与产热循环主管15间的管路上引出连通管接入机组冷却出水阀5与尾水冷却器6间的管路，其引出点为点k，接入点为点e，并在该连通管上设置第三连通阀18；同时从产热装置出水温度传感器13和产热循环阀14间的管路上引出连通管接入机组冷却出水阀5与尾水冷却器6间管路，其引出点为点j，接入点为点d，并在该连通管上设置第四连通阀19。其中，点e位于点d下游。

如图2所示，产热装置11为产热循环的产热源，由进水箱11-1、产热支管11-2、产热支管阀11-3、出水箱11-4、产热装置壳体11-5这五部分组成。进水箱11-1、产热支管11-2、产热支管阀11-3和出水箱11-4集成在产热装置壳体11-5内。在产热装置壳体11-5上开设有带法兰的矩形进风口和矩形出风口，通过法兰可将产热装置壳体11-5的进风口与出风口分别与轴流风机20的出风口连接和风管管网21的进风口连接。在产热装置壳体11-5上还设置有带法兰的进水接管和出水接管，以此可将产热装置壳体11-5接入产热循环中。在产热装置壳体11-5内部，进水接管与进水箱11-1相连接，在两者的连接处，进水接管的截面面积应小于1/3的进水箱11-1截面面积。出水接管与出水箱11-4相连接，在两者的连接处，出水接管的截面积应小于1/3的出水箱11-4截面面积。从而保证进水箱11-1和出水箱11-4对进出水流起到均压、稳压和稳流的作用。进水箱11-1与出水箱11-4之间连接有多个并联布置的产热支管11-2，每个产热支管11-2上设有产热支管阀11-3。

在产热循环中，主要包含3类管路，分别为产热循环主管15、产热支管11-2以及各设备之间的连通管；其中，连通管管径应按2～3m/s经济流速进行设计；产热循环主管15宜取直管，且其管径应大于1.3倍的循环连通管管径；并联布置的产热支管11-2管径的平方与其数量的乘积应小于1/25的连通管管径的平方，且产热支管11-2的数量不小于4根，其长度宜大于1m但小于2m。产热支管11-2优选为蛇形。此外，产热循环中的管件规格均与连通管管径相适应。

根据上述管径设置，现就产热循环的工作原理做进一步阐述。

根据流体力学连续性方程，在产热循环中有：

式中：

v—管段内流速，m；

D—管段的管径，m；

n—产热支管11-2的数量；

下标：_1、2、3—用于标识不同管段；“1”为连通管，“2”为产热支管11-2，“3”为产热循环主管15；为此，根据管径的基本设置方案，则有：

此时有：

根据伯努利方程，在产热循环中有如下关系：

式中：

H—第二循环泵8的扬程，m；

h_w—产热循环的各种损失，m；

i—用于标识不同管段；其中“1”为连通管，“2”为产热支管11-2，“3”为产热循环主管15；

λ—沿程损失系数，在工程中一般取0.025；

L—管段的长度，m；

D—管段的管径，m；

v—管段内流速，m；

g—重力加速度，m/s²；

j—用于标识连通管中的不同管件；

ξ—连通管的管件损失系数，根据一般管路布置规律∑ξ≈10左右；

根据式(2-1)和(2-2)，有：

一般机组段长度和跨度均小于30m，结合已建电站管路布置情况，且1m＜L₂＜2m，则：25＜L₁/L₂＜50，1＜L₁/L₃＜2； (5)

结合公(4)，则有：

结合式(6)，式(3)和做如下近似处理：

目前常用单机容量多为100MW～500MW，其技术供水量一般约1000m³/h。若按2～3m/s经济流速设计，则技术供水主管管径以及产热循环连通管管径D₁＝0.4m。此时，根据式(2-1)和1m＜L₂＜2m，有D₂＜0.04且L₂/D₂＞25，所以再结合式(2-2)得到如下关系：

根据式(8)，则可对式(7)做进一步近似简化，得到：

所以根据最终简化结果可知，第二循环泵8正常工作时的阻力主要来自于产热装置11，而产热装置11处的水力损失最终都将以热量的形式被水体吸收，并通过水体不断的循环，以实现水温的不断上升。此时系统的产热功率如下：

P≈ρgHQ/1000/n (10)

式中：

P—每个产热支管11-2产热功率，kW；

ρ—水体密度，kg/m³；

g—重力加速度，m/s²；

H—第二循环泵8的扬程，m；

Q—产热循环流量，m³/s

随着水温的上升，管壁温度也将不断上升，从而导致管壁与周围空气之间的换热也开始加强，即管壁向周围空气释放热量。为了保证热量释放的可控性，在产热循环中，除了产热装置11外，其余管道表面均匀设置绝热层，这样产热循环管路与周围空气的换热主要在产热装置11处完成。当水温达到供暖所需的55°左右时，可开启轴流风机20将热量通过风管管网21均匀释放到电站空间内，而在产热装置11内则通过强迫通风实现热生产和热释放的平衡。此时，通过产热支管阀11-3的开闭数量以及第二循环泵8的变频调速可实现不同的产热功率，随后在此基础上，通过风阀22对风量进行联动调节，可实现对不同区域和房间的温度调节。

本发明的具体工作过程如下：

(1)机组冷却与电站供暖同时运行模式

如图1所示，在机组冷却与电站供暖同时运行模式下，第一连通阀16、第二连通阀17、第三连通阀18、第四连通阀19均处于关闭状态，其余阀门均处于开启状态，机组冷却循环与供暖产热循环相互独立运行，不存在联系。

机组冷却循环以第一循环泵1为动力源，将被尾水冷却器6冷却后的水体输送至机组冷却用户组4。该循环在现有常规系统的基础上，将第一循环泵1设置为变频泵，并与机组运行负荷相互联动，即根据电站监控系统实时反馈的机组冷却用户组4各个运行部件温度和发热量，调节第一循环泵1运行工况。例如，当机组冷却用户组4的各个运行部件温度降低、发热量减少时，可相应的降低第一循环泵1的转速，减少循环内的流量，从而降低循环功耗，节约能源；当机组冷却用户组4的各个运行部件温度升高、发热量增加时，可相应的提高第一循环泵1的转速，增加循环内的流量，从而保证机组的安全稳定运行。

供暖产热循环以第二循环泵8为动力源与能量源，以产热装置11为产热源，并通过由轴流风机20、风管管网21、风阀22和出风口23组成的供暖风管系统将产生的热量送往所需位置。正常运转时，首先开启第二循环泵8至额定转速，开启50％的产热支管11-2，并监控产热装置11的出水温，当产热装置出水温度传感器13显示约55℃(正常供暖的水温温度为55℃)时，开启轴流风机20至额定转速，并将各风阀22调至中间开度。当供暖端部需求发生改变时，供暖产热循环和供暖风管系统可进一步的根据实际需求进行调节，具体方式如下：

(a)部分供暖点所需热量减少或者停止，其他部分供暖点的需求不变。可以减小对应供暖点的风阀22开度或者关闭风阀22，从而降低供暖风量或者停止供暖。此时还应降低第二循环泵8和轴流风机20的运转频率，进而减少系统循环流量和供暖通风量，减少总的能量输出。需要注意的是，在此工况下，应根据风阀22的开度变化情况，关闭相应数量的产热支管阀11-3，以保证通过单个产热支管11-2的流量无大的波动，即保证单个产热支管11-2的产热功率，但由于处于工作状态的产热支管11-2数量减少，此时产热装置11的总产热量将会降低。

(b)部分供暖点所需热量增加，其他供暖需求不变。可以增加对应供暖点的风阀22开度，从而增加供暖风量。此时还应增加第二循环泵8和轴流风机20的运转频率，进而增加系统循环流量和供暖通风量，增加总的能量输出。需要注意的是，在此工况下，应根据风阀22的开度变化情况，开启相应数量的产热支管阀11-3，以保证通过单个产热支管11-2的流量无大的波动，即保证单个产热支管11-2的产热功率，但由于处于工作状态的产热支管11-2数量增加，此时产热装置11的总产热量将会增加。

(c)部分供热点所需热量增加，另外部分供热点所需热量减少。此时，对于所需热量增加的供暖点，应增大风阀22开度；对于所需热量减小的供暖点，应减小风阀22开度。随后根据各个风阀2的开度情况，结合风量、风阀的关系曲线，得到整体系统的所需热量的增减情况，根据实际系统的增减幅度，当增减幅度在10％以内，则系统不做调整；当增减幅度超过10％，则应对第二循环泵8和轴流风机20运转频率做相应调节，并同时开闭相应的产热支管阀11-3，以实现热量平衡，实现智能调度。

(d)所有供热点所需热量均增加。此时应增大所有风阀22的开度，并增加第二循环泵8和轴流风机20的运转频率，从而增加总的能量输出。同时，根据所需热量的增加情况，即所有风阀22的开度变化情况，判断产热支管11-2的开启数量。当产热支管11-2全部开启或者第二循环泵8和轴流风机20的运转频率达到最大值时，应向电站监控系统预警。

(e)所有供热点所需热量均减少。此时应减小所有风阀2的开度，并减小第二循环泵8和轴流风机20的运转频率，从而减小总的能量输出。同时，根据所需热量的减少情况，即所有风阀22的开度变化情况，判断产热支管11-2的关闭数量。当产热支管11-2为最低数量值或者第二循环泵8和轴流风机20的运转频率达到最小值时，应向电站监控系统预警。

(2)机组冷却单独运行模式

如图3所示，在机组冷却单独运行模式下，第三连通阀18、第四连通阀19、产热装置进水阀10、产热装置出水阀12以及产热循环阀14均处于关闭状态，其余阀门处于开启状态，水流循环如图3中的箭头所示。此时，第一循环泵1和第二循环泵8均可作主备用切换，增强机组冷却运行的可靠性。

(3)电站供暖单独运行模式

如图4所示，在电站供暖单独运行模式下，机组冷却进水阀3、机组冷却出水阀5、第三连通阀18以及第四连通阀19均处于关闭状态，其余阀门均处于开启状态。此时，水流循环如图3中的箭头所示。第一循环泵1和第二循环泵8均可作为电站供暖产热循环的动力源与能量源，所以这两台泵既可以为主备用关系，从而加强系统可靠性，也可以同时工作，从而增加系统的供暖能力和供暖调节范围。

(4)尾水冷却器防冻及电站供暖运行模式

如图5所示，当机组处于检修或者停止状态时，关闭机组冷却进水阀3、机组冷却出水阀5和产热循环阀14，开启其余阀门。此时，技术供水系统将切换至尾水冷却器防冻及电站供暖运行模式。在该运行模式下，第一循环泵1和第二循环泵8可以同时运行，也可切换为主备用工作模式。此外，在供暖产热和防冻循环中，产热循环主管15和尾水冷却器6为并联运行关系。通过简单的水力分析可发现：水电站用的尾水冷却器6为成熟产品，其正常流量状态下的水力损失大约为4～6m左右；对于产热循环主管15，考虑到该管段无其他附加设备，其流动的水力损失主要为沿程损失和管件局部损失，但由于产热循环主管15的管径比产热循环连通管的管径大1.3倍以上且优先选择直管，因此在正常流量状态下，产热循环主管15内的流速较低，局部损失点少，即水力损失小。以技术供水量为1000m³/h，机组跨度和机组段长度均按30m考虑的电站为例，选取产热循环主管15的管径约为0.53m，对应流速约为1.3m/s，长度可按20m考虑，局部管件考虑2个大小头和2个三通后，则其水力损失约为0.4m左右，该损失值远小于尾水冷却器6所在管路的4～6m水损。因此，当产热循环主管15和尾水冷却器6处于并联关系时，类比并联电路可知，通过产热循环主管15的流量将明显大于通过尾水冷却器6的流量。此时，经过产热装置11后的水体，其中大部分水流去往产热循环主管15中，并随后再返回至产热装置11中，即为典型的产热循环，其中仅少部分流体在经过产热装置11后去往尾水冷却器6，随后才再次与主流汇合返回至产热装置11。由于尾水冷却器6中存在循环流动的水体，且该部分水体会不停的与具有更高温度的主流汇合，从而起到尾水冷却器6防冻功能。同时，由于大部分水体仍然处于供暖产热循环中，为此仍然可保证一定的供暖需求，但比正常供暖运行工况的供暖能力降低。

为了能更好的应对极端低温环境，当尾水冷却器出水温度传感器7显示温度低于设定的第一极限值时，即尾水冷却器6存在冻结风险时，可同时启动第一循环泵1和第二循环泵8或降低第三连通阀18开度以便增大通过尾水冷却器6的流量。当尾水冷却器出水温度传感器7显示温度仍持续降低，并低于设定的第二极限值时，则应关闭第三连通阀18，此时全部的高温水体将去往尾水冷却器6，从而将近管壁处可能凝结水体融化，避免完全冷冻。

当机组检修完毕后，可立即切换到机组冷却与电站供暖同时运行模式，不需要机组重新启动前的管路充水、排气工作以及技术供水系统的试运转流程。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，其特征在于，该系统包括正常运行工况下的机组冷却循环单元、正常运行工况下的电站供暖的产热循环单元、供暖风管系统和连通单元；

所述机组冷却循环单元包括依次通过管路连通的第一循环泵（1）、机组冷却用户组（4）、尾水冷却器（6），且在第一循环泵（1）的出口管路上设置有第一止回阀（2），在机组冷却用户组（4）的进口管路上设置有机组冷却进水阀（3），在机组冷却用户组（4）的出口管路上设置有机组冷却出水阀（5），在尾水冷却器（6）出口与第一循环泵（1）进口之间的管路上设置有尾水冷却器出水温度传感器（7）；

所述产热循环单元包括第二循环泵（8）、产热装置（11）、产热循环主管（15），且在第二循环泵（8）的出口管路上设置有第二止回阀（9），在产热装置（11）的进口管路上设置有产热装置进水阀（10）；在产热装置（11）的出口管路上沿水流方向依次设置有产热装置出水阀（12）和产热装置出水温度传感器（13），在产热循环主管（15）的进口管路上设置有产热循环阀（14）；

所述供暖风管系统将所述产热装置（11）产出的热吹送到需要供热的区域；

所述连通单元包括：

从第二止回阀（9）和产热装置进水阀（10）间的管路上引出的接入第一止回阀（2）和机组冷却进水阀（3）之间的连通管二，以及设置在连通管一上的第二连通阀（17）；

从第二循环泵（8）和产热循环主管（15）间的管路上引出的接入尾水冷却器出水温度传感器（7）和第一循环泵（1）间的连通管一，以及设置在连通管二上的第一连通阀（16）；

从产热循环阀（14）与产热循环主管（15）间的管路上引出的接入机组冷却出水阀（5）与尾水冷却器（6）间的连通管三，以及设置在连通管三上的第三连通阀（18）；

从产热装置出水温度传感器（13）和产热循环阀（14）间的管路上引出接入机组冷却出水阀（5）与尾水冷却器（6）间的连通管四，以及设置在连通管四上的第四连通阀（19）；

所述产热装置（11）包括产热装置壳体（11-5），以及集成在产热装置壳体（11-5）内部且依次连接的进水箱（11-1）、产热支管（11-2）、产热支管阀（11-3）和出水箱（11-4）；所述产热装置壳体（11-5）上开设有进风口和出风口，用于接入供暖风管系统；

所述进水箱（11-1）的进水接管的截面积小于进水箱（11-1）的截面积的1/3，所述出水箱（11-4）的出水接管的截面积小于出水箱（11-4）的截面积的1/3，从而使得进水箱（11-1）和出水箱（11-4）对进出水流起到均压、稳压和稳流的作用；所述产热支管（11-2）为多个，并联连接在进水箱（11-1）和出水箱（11-4）之间，每个产热支管（11-2）上均设置有产热支管阀（11-3），从而实现对每个产热支管（11-2）的单独控制。

2.根据权利要求1所述的具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，其特征在于，所述产热支管（11-2）为蛇形。

3.根据权利要求1所述的具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，其特征在于，所述产热循环主管（15）的直径大于1.3倍的其他管路的直径。

4.根据权利要求1所述的具有防冻、供暖及智能调配功能的水电站技术供水系统，其特征在于，所述供暖风管系统包括轴流风机（20）、风管管网（21）、出风口（23）和风阀（22），所述轴流风机（20）与所述产热装置（11）的进风口连接，所述产热装置（11）的出风口接入风管管网（21）；风管管网（21）设置有多个出风口（23），且每个出风口（23）设置有风阀（22）。

5.一种水电站技术供水系统的尾水冷却器防冻方法，其特征在于，该方法基于权利要求1的水电站技术供水系统来实现，该方法具体包括：

当机组处于检修或者停止状态时，关闭机组冷却进水阀（3）、机组冷却出水阀（5）和产热循环阀（14），开启其余阀门；第一循环泵（1）和第二循环泵（8）同时运行，或切换为主备用工作模式；此时，所述产热循环主管（15）和尾水冷却器（6）并联运行，由于尾水冷却器（6）中存在循环流动的水体，且该部分水体会不停的与具有更高温度的主流汇合，从而起到尾水冷却器（6）防冻功能。

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