CN210948808U - 高温高压自动停机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高温高压自动停机保护装置，用于地热发电系统上，包括电动阀门、转速传感器和控制器，所述电动阀门设于所述地热发电系统的水汽管道入口处，所述转速传感器设于所述地热发电系统的发电机组上，所述电动阀门和所述转速传感器分别与所述控制器信号连接，所述控制器用于接收所述转速传感器的监测数据并控制所述电动阀门的启闭。本实用新型提供的高温高压自动停机保护装置可以实现智能监控，无需人工值守，一旦地热发电设备出现异常，管道就会被瞬间关闭停止供汽，确保停机安全。

Description

高温高压自动停机保护装置

技术领域

本实用新型涉及安全保障设备技术领域，尤其涉及一种用于地热发电设备的高温高压自动停机保护装置。

背景技术

地热发电是地热利用的最重要方式。地热发电和火力发电原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。按照载流体类型、温度、压力和其他特性的不同，可把地热发电的方式划分为地热蒸汽、地下热水、联合循环和地下热岩四种发电方式。

要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水，为了保证地热发电设备的安全运行，现有技术往往会在地热发电设备的井口安装手动阀门，在发电机组开机前通过人工将阀门打开，当发电机组停止运行时，再通过人工将阀门关闭；但众所周知，地热发电往往会伴随着高温高压的载热体，通过人工启闭阀门不仅劳动量大，而且存在很高的安全风险；例如若工人在发电机组停机后未能及时关闭阀门机组，则高温高压的载热体会沿着输送管道持续输送，进而造成严重的安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种高温高压自动停机保护装置，该高温高压自动停机保护装置可以实现智能监控，无需人工值守，一旦地热发电设备出现异常，管道就会被瞬间关闭停止供汽，确保停机安全。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高温高压自动停机保护装置，用于地热发电系统上，包括电动阀门、转速传感器和控制器，所述电动阀门设于所述地热发电系统的水汽管道入口处，所述转速传感器设于所述地热发电系统的发电机组上，所述电动阀门和所述转速传感器分别与所述控制器信号连接，所述控制器用于接收所述转速传感器的监测数据并控制所述电动阀门的启闭。

在一个实施例中，所述地热发电系统包括依次连接的水汽管道、水汽分离器、螺杆膨胀机、变速箱和发电机组，所述水汽管道的入口与用以进出载热体的井口连通。

在一个实施例中，所述转速传感器包括第一转速传感器和第二转速传感器，所述第一转速传感器设于所述螺杆膨胀机上，所述第二转速传感器设于所述发电机组上，所述第一转速传感器和所述第二转速传感器均与所述控制器信号连接。

在一个实施例中，所述水汽管道入口处还设有气动阀门，所述气动阀门与所述电动阀门串联设置，所述气动阀门与所述控制器信号连接，当停电时，所述控制器向所述气动阀门发送关闭信号。

在一个实施例中，所述控制器内设有报警装置，当所述电动阀门和/或所述气动阀门失常时，所述控制器控制所述报警装置发出故障警报。

在一个实施例中，所述水汽管道入口处还设有手动阀门，所述手动阀门分别与所述电动阀门和气动阀门串联设置，所述手动阀门与所述控制器信号连接，当所述电动阀门和所述气动阀门均失常时，所述控制器控制所述报警装置发出报修警报。

在一个实施例中，所述故障警报为声音警报，所述报修警报为声光警报。

本实用新型相对于现有技术来说，具有以下有益效果：

本实用新型通过安装运行状态检测装置和自动启闭阀门来实现自动安全关闭井口，具体地：在地热发电系统的发电机组上安装转速传感器，转速传感器可以实时监测发电机组的运行情况，一旦发电机组的转速出现异常，转速传感器就会像控制器发送信号，控制器接收到信号后会根据既定的控制程序进行工作，此时，安装在地热发电系统水汽管道入口处的电动阀门在控制器的控制下自动瞬间关闭，停止供汽，地热发电系统在控制器的控制下也自动完成停机停气和停电，从而有效的保障了系统的停机安全，做到智能监控无人值守。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型一个实施例所提供结构示意图。

附图标记说明：

1、电动阀门；2、转速传感器；21、第一转速传感器；22、第二转速传感器；3、水汽管道；4、水汽分离器；5、螺杆膨胀机；6、变速箱；7、发电机组；8、井口；9、气动阀门；10、手动阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实用新型提供了一种高温高压自动停机保护装置，用于地热发电系统上，包括电动阀门1、转速传感器2和控制器(未在图中示出)，电动阀门1设于地热发电系统的水汽管道3入口处，转速传感器2设于地热发电系统的发电机组7上，电动阀门1和转速传感器2分别与控制器信号连接，控制器用于接收转速传感器2的监测数据并控制电动阀门1的启闭。

本实用新型通过安装运行状态检测装置和自动启闭阀门来实现自动安全关闭井口，具体地：在地热发电系统的发电机组7上安装转速传感器2，转速传感器2可以实时监测发电机组7的运行情况，一旦发电机组7的转速出现异常，转速传感器2就会像控制器发送信号，控制器接收到信号后会根据既定的控制程序进行工作，此时，安装在地热发电系统水汽管道3入口处的电动阀门1在控制器的控制下自动瞬间关闭，停止供汽，地热发电系统在控制器的控制下也自动完成停机停气和停电，从而有效的保障了系统的停机安全，做到智能监控无人值守。

其中，地热发电系统包括依次连接的水汽管道3、水汽分离器4、螺杆膨胀机5、变速箱6和发电机组7，水汽管道3的入口与用以进出载热体的井口8连通，为了能够更好地检测地热发电系统的运行状态，可以设置两个转速传感器2，即第一转速传感器21和第二转速传感器22，至少一个转速传感器2设置于发电机组7上，此实施例中设定第二转速传感器22设置于发电机组7主轴的输出端，第一转速传感器21设置于螺杆膨胀机5的主轴输出端，其中第一转速传感器21和第二转速传感器22均与控制器信号连接。

在具体工作时，该高温高压自动停机保护装置通过设置于螺杆膨胀机5以及设置于发电机组7的主轴主轴输出端的转速传感器2实时监测二者的主轴速度，同时在控制器的电气控制程序中设定：当其中一个主轴的降速在每秒钟大于5％时，控制器向电动阀门1发出关闭地热主管道的指令。

当然考虑到现实操作中会存在突然断电或者电动阀门1出现故障的情况，此时单独一个电动阀门1将无法有效保障系统的停机安全，因此，还可以在水汽管道3入口处还设置气动阀门9，气动阀门9与电动阀门1串联设置，气动阀门9与控制器信号连接，当停电或者电动阀门1发生故障时，控制器会自动切换到气动阀门9，控制气动阀门9关闭地热主管道，一次实现安全停机的操作目的。

其中气动阀门9的工作原理为：为气动阀门9配置液压油泵系统 (未在图中示出)，液压油泵系统包括高压油管和储能油箱，在设备在正常运行的情况下，先对液压油泵系统储备一定的油压力，当突然停电或电动阀门1出现故障时，控制器马上开启事先储备的油压力能量，以迅速关闭气动阀门9，停止设备的运行，实现智能无人值守，确保系统安全。

为了能够更好的提醒操作人员对故障的电动阀门1进行维护，还可以在控制器内设置报警装置(未在图中示出)，当电动阀门1失常时，控制器控制报警装置发出故障警报。当然当气动阀门9也失常时，控制器也可以控制报警装置发出故障警报。但是为了便于区分，两个故障警报可以设置为不同形式的警报，例如，当电动阀门1失常时，警报的形式可以为灯光报警，当气动阀门9失常时，报警的形式可以为声音报警。

若电动阀门1和启动阀门9均失常时，作为一个备用方案还可以保留原有的手动阀门10，但与现有技术不同的是，当地热发电系统停机，且电动阀门1和启动阀门9均失常时，操作工人忘记通过手动阀门10关闭地热主管道，此时，控制器将发出报修警报，与故障报警的报警形式不同，报修警报的形式可以采用声光报警，以更好地提醒人们及时关闭地热主管道，实现安全停机的操作目的。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高温高压自动停机保护装置，其特征在于，用于地热发电系统上，包括电动阀门、转速传感器和控制器，所述电动阀门设于所述地热发电系统的水汽管道入口处，所述转速传感器设于所述地热发电系统的发电机组上，所述电动阀门和所述转速传感器分别与所述控制器信号连接，所述控制器用于接收所述转速传感器的监测数据并控制所述电动阀门的启闭。

2.根据权利要求1所述的高温高压自动停机保护装置，其特征在于，所述地热发电系统包括依次连接的水汽管道、水汽分离器、螺杆膨胀机、变速箱和发电机组，所述水汽管道的入口与用以进出载热体的井口连通。

3.根据权利要求2所述的高温高压自动停机保护装置，其特征在于，所述转速传感器包括第一转速传感器和第二转速传感器，所述第一转速传感器设于所述螺杆膨胀机上，所述第二转速传感器设于所述发电机组上，所述第一转速传感器和所述第二转速传感器均与所述控制器信号连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高温高压自动停机保护装置，其特征在于，所述水汽管道入口处还设有气动阀门，所述气动阀门与所述电动阀门串联设置，所述气动阀门与所述控制器信号连接，当停电时，所述控制器向所述气动阀门发送关闭信号。

5.根据权利要求4所述的高温高压自动停机保护装置，其特征在于，所述控制器内设有报警装置，当所述电动阀门和/或所述气动阀门失常时，所述控制器控制所述报警装置发出故障警报。

6.根据权利要求5所述的高温高压自动停机保护装置，其特征在于，所述水汽管道入口处还设有手动阀门，所述手动阀门分别与所述电动阀门和气动阀门串联设置，所述手动阀门与所述控制器信号连接，当所述电动阀门和所述气动阀门均失常时，所述控制器控制所述报警装置发出报修警报。

7.根据权利要求6所述的高温高压自动停机保护装置，其特征在于，所述故障警报为声音警报，所述报修警报为声光警报。

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