CN203911670U - 水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统 - Google Patents

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Abstract

一种水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：包括流道换热器、水轮发电机组换热器、变频控制柜、管道和变频调速水泵，所述的流道换热器、水轮发电机组换热器和管道形成冷却供水循环回路，流道换热器为管式换热器或流道形状箱式换热器，安装于水轮机流道内，所述的变频调速水泵设于管道上，所述的变频控制柜用于控制水泵的转速从而控制流量。本实用新型的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统具有设备布置简单，供水可靠，冷却效果好，寿命长，自动化控制流程简单等特点。

Description

水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统
技术领域
本实用新型涉及一种冷却供水系统，特别是专门用于水轮发电机组的运行冷却供水系统。 
背景技术
水轮发电机组运行过程中将会产生热量，主要产生热量的部件为机组的定子、转子、上导轴承、下导推力轴承、水导轴承等，这些部件的发热量均通过机组的换热器，利用外来的冷却水将热量带走，使机组的温度控制在一定的范围内，外来的冷却水供水系统即为水轮机发电机组的冷却供水系统，常规的冷却供水系统有：1.自流供水系统，即从水电站的上游水库引水，经冷却机组后排至下游水库，主要应用在水头为15m～70m的水电站。2.自流减压供水系统，即从水电站的上游水库引水，由于压力过高，经减压阀减压后，对机组进行冷却供水，然后排至下游水库，主要应用在水头为70m～120m的水电站。3.水泵供水，即从水电站的上游水库引水，由于压力较低，经水泵加压后，对机组进行冷却供水，然后排至下游水库,主要应用在水头低于15m的水电站。 
以上常规的供水系统均存在一定缺陷，主要体现在水源均从水库引水，与水库接通的第一道阀门不可拆卸维护，降低了水电站防洪度汛的安全可靠性，水库的水均有一定的泥沙含量，垃圾漂浮物、水草、贝壳类水生物等，这些东西将对技术供水管道产生堵塞现象，特别是贝壳类水生物易生长在供水管壁内，造成管道堵塞，并且不易清除，运行一定时间后使供水量降低，严重影响机组的冷却效果，故技术供水管道均设置有滤水器、四通转换阀等防止杂物堵塞管道的设备，水头高的还需设置减压阀、安全阀等，这些设备布置占地面积大，滤水器要定期排污，四通阀要定期切换供水方向，造成控制流程复杂，投资增加，而且水库水经过滤后不能完全过滤掉杂质，还是有一定的泥沙含量和杂质通过滤水器，这些泥沙和杂质对换热器内的冷却管还是有一定的堵塞作用，降低冷却效果，至于水泵供水，由于上下游水库水位的变动，造成水泵的运行工况点变幅较大，甚至处于正常运行曲线外运行，使水泵效率低下，甚至过负载运行，水泵控制柜的保护动作，出现意外停泵并引发水轮发电机组意外停机现象，影响到水电站的正常运行，降低发电效益。 
故寻求另外的冷却供水系统避免以上缺陷是有必要的。 
发明内容
本实用新型的目的是提供一种水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，该系统不需要从水库引水，而是利用清洁水在循环的供水系统内通过换热器将机组的热量传递给水轮机流道内的水流，从而达到冷却水轮发电机组的目的。 
本实用新型是这样实现的： 
一种水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：包括流道换热器、水轮发电机组换热器、变频控制柜、管道和变频调速水泵,所述的流道换热器、水轮发电机组换热器和管道形成冷却供水循环回路，流道换热器为管式换热器，安装于水轮机流道内，所述的变频调速水泵设于管道上，所述的变频控制柜用于控制水泵的转速从而控制流量。
以上所述的流道换热器还可以为流道形状箱式流道换热器，安装于水轮机流道的混凝土中。 
以上所述的循环冷却供水系统还设有膨胀补水高位水箱，膨胀补水高位水箱设置于循环冷却供水系统的最高供水点之上。 
以上所述的膨胀补水高位水箱内设有液位变送器和液位控制阀。 
以上所述的循环冷却供水系统还设有自动化元件，所述的自动化元件包括温度变送器、流量变送器和压力表， 
以上所述的循环冷却供水系统还设有变频控制柜，信号取自于流量变送器，变频控制柜控制水泵转速从而控制流量。
本实用新型的循环冷却供水系统是在水轮发电机组运行时的发热量通过本身的换热器将热量传递给循环冷却水，循环冷却水在变频调速水泵的驱动下沿着管道进入安装在水轮机流道内的流道换热器，通过水轮机流道内的水流将热量带走，循环水冷却后沿着管道回流到水轮发电机组的换热器进行冷却，这样不断的循环，将水轮发电机组的热量不断带走，使水轮发电机组控制在一定的温度下安全运行。 
本实用新型的变频调速水泵的出口管道上安装有止回阀、阀门、排气阀，同时还安装有压力表、压力变送器、温度变送器、流量变送器等自动化元件，其中流量变送器的信号反馈至水泵变频控制柜，通过变频调速控制水泵的转速输出恒定流量，循环水流量可在控制柜上调整设定，水泵的数量为2台，一用一备，增加供水的可靠性。 
本实用新型的循环冷却供水系统，为了预防管道的泄漏、水量的蒸发等引起水量的损失、水温的变化引起水体积膨胀或收缩、水泵停泵时引起管道压力波动等，故设置有膨胀补水高位水箱，高位水箱布置于高过供水系统的最高供水点之上，通过管道连接到水泵的吸水管段，起到对循环冷却供水管道进行补水、接纳管道膨胀水及缓解管道压力波动的作用，膨胀补水高位水箱设有液位变送器、液位控制阀，当水箱里的水位过低时液位控制阀打开，从外部补充注入清洁水源，水位回升到正常水位后，阀门关闭，停止补水，保证水箱任何时候都有正常的水位。 
本实用新型的实质性特点和进步是： 
1、本实用新型的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统完全克服了传统的冷却供水所有的缺陷，而且不需要配置滤水器、四通转换阀、减压阀、安全阀等设备，设备配置简单，降低投资，安装检修维护方便，清洁的循环冷却供水，管道不会出现任何堵塞，冷却供水流量稳定可调，变频调速水泵运行工况点稳定，效率高，大大提高冷却供水的可靠性，提高了水轮发电机组运行的可靠性。
2、本实用新型的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统采用清洁水循环冷却供水，无管道堵塞现象； 
3、本实用新型的变频控制柜的信号取自流量变送器，控制水泵转速使水泵输出恒定流量的循环水，循环水流量可调整设定；
4、本实用新型的流道换热器安装于水轮机下游流道或上游流道内，便于换热器的安装检修与维护；
5、本实用新型的设备布置简单，供水可靠，冷却效果好，寿命长；自动化控制流程简单。
附图说明
图1是本实用新型的主视结构示意图。 
图2是本实用新型流道形状空箱式流道换热器主视结构示意图。 
图中序号相对的部件名称： 
水轮机流道1、流道换热器2、水轮发电机组换热器3、管道4、膨胀补水高位水箱5、液位变送器6、液位控制阀7、变频调速水泵8、变频控制柜9、温度变送器10、流量变送器11、压力表12。
具体实施方式
实施例1
以下结合附图及实施例对本实用新型水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统包括水轮机流道1、流道换热器2、水轮发电机组换热器3、管道4、膨胀补水高位水箱5、液位变送器6、液位控制阀7、变频调速水泵8、变频控制柜9、温度变送器10、流量变送器11和压力表12，所述的流道换热器2、水轮发电机组热换器3和管道4形成冷却供水循环回路，流道换热器2为管式流道换热器，安装于水轮机流道1壁凹槽内，所述的变频调速水泵8设于进水管道4上，所述的循环冷却供水系统还设有膨胀补水高位水箱5，膨胀补水高位水箱5设置于循环冷却供水系统的最高供水点之上，膨胀补水高位水箱5内设有液位变送器6和液位控制阀7，所述的循环冷却供水系统还设有自动化元件，所述的自动化元件包括温度变送器10、流量变送器11和压力表12，变频控制柜9信号取自于流量变送器11，控制水泵的转速从而控制流量。 
实施例2
本实用新型的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统包括水轮机流道1、流道换热器2、水轮发电机组换热器3、管道4、膨胀补水高位水箱5、液位变送器6、液位控制阀7、变频调速水泵8、变频控制柜9、温度变送器10、流量变送器11和压力表12，所述的流道换热器2、水轮发电机组热换器3和管道4形成冷却供水循环回路，所述的流道换热器2为流道形状箱式流道换热器，安装于水轮机流道1的混凝土中，所述的变频调速水泵8设于管道4上，所述的循环冷却供水系统还设有膨胀补水高位水箱5，膨胀补水高位水箱5设置于循环冷却供水系统的最高供水点之上，膨胀补水高位水箱5内设有液位变送器6和液位控制阀7，所述的循环冷却供水系统还设有自动化元件，所述的自动化元件包括温度变送器10、流量变送器11和压力表12，变频控制柜9信号取自于流量变送器11，控制水泵的转速从而控制流量。
应用领域
本实用新型的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统主要应用在各类型水电站水轮发电机组的冷却供水。

Claims (5)

1.一种水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：包括流道换热器（2）、水轮发电机组换热器（3）、变频控制柜（9）、管道（4）和变频调速水泵（8）,所述的流道换热器（2）、水轮发电机组换热器（3）和管道（4）形成冷却供水循环回路，流道换热器（2）为管式换热器，安装于水轮机流道（1）内，所述的变频调速水泵（8）设于管道（4）上，所述的变频控制柜（9）用于控制水泵的转速控制流量。
2.根据权利要求1所述的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：所述的流道换热器（2）还可以为流道形状箱式流道换热器，安装于水轮机流道（1）的混凝土中。
3.根据权利要求1所述的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：所述的循环冷却供水系统还设有膨胀补水高位水箱（5），膨胀补水高位水箱（5）设置于循环冷却供水系统的最高供水点之上。
4.根据权利要求3所述的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：所述的膨胀补水高位水箱（5）内设有液位变送器（6）和液位控制阀（7）。
5.根据权利要求1所述的水轮发电机组变频调速恒定流量循环冷却供水系统，其特征在于：所述的循环冷却供水系统还设有自动化元件，所述的自动化元件包括温度变送器（10）、流量变送器（11）和压力表（12），所述的变频控制柜（9）信号来自于流量变送器（11）并控制水泵转速从而控制流量。
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