[发明专利]一种压力输水管道能量回收利用装置及其回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及市政和水利水电压力管道系统中能量利用与回收设计，并可使用于其它相关工程，具体地说是一种压力输水管道能量回收利用装置及其回收利用方法。

背景技术

在我国目前市政和水利水电压力管系统中，为了满足最不利点压力需要，压力水系统利用前往往会有一部分余压（超出设计所需的水压）。由于该部分能量常会被忽略或通过消能措施确保供水流量的稳定性，一方面需要增加消能设备，另一方面又造成了大量的能量浪费。

在许多市政和水利水电枢纽设施中，生产过程需要用到较多的小动力用电，如照明和通风设施等。该部分用电量较小，使用效率低，对电流电压要求与大动力相比技术要求较低。因此，通过设计充分利用和回收管路系统余压，使其转化为稳定的电能，实现该部分电能用于枢纽设施的辅助小动力用电，对于节约能源消耗、降低生产成本具有非常重要的实际意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种压力输水管道能量回收利用装置，能够将压力管道水体中原有的超出所需的压力部分进行利用产生电能用于一般性用电设备，达到回收利用、节能减排的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种压力输水管道能量回收利用装置，它主要包括设置在主生产管路的流量调节阀，其特征在于主生产管路旁并联有一旁通管路，旁通管路设有水力同步发电机。

本发明的另一目的在于提供一种压力输水管道能量回收利用方法，能够将压力管道水体中原有的超出所需的压力部分进行利用产生电能用于一般性用电设备，达到回收利用、节能减排的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种压力输水管道能量回收利用方法，其特征在于生产所需压力水正常生产时通过设置在主工艺管路上的流量调节阀后，进入生产工艺，流量调节阀前后均设有压力表，当阀前多余压力超过设定值后，开启旁通管上的旁通阀门，由设置在旁通管上的水力同步发电机产生电能，以供辅助小动力和照明电力。

整个能量回收利用过程简单紧凑，易于管理运行，采用了成熟可靠的水力发电技术和自动控制模式，保证生产用水的正常运行。该装置可连续运行，也可间歇运行或通过前后的阀门关闭，运行稳定可靠，不需要启动准备阶段。本发明的优点在于可以较好的使生产水余压经过简单紧凑的设备安装，可实现回收与利用剩余能量，用于生产设施中辅助小动力及照明系统的功能，有利于节约生产成本，提高节能效率。

附图说明

图1为该实例平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

本发明是一种压力输水管道新型能量回收利用装置，如图1所示。该装置主要包括主生产管路6、与主生产管路6并联设置的旁通生产管路5，主生产管路上设有流量调节阀1，流量调节阀1的两侧均设有主管路阀门4，旁通生产管路5设有水力同步发电机2，水力同步发电机2的两侧均设有旁通阀门3，流量调节阀1设有阀前后的压力表、流量仪和相应的PLC控制系统。压力水通过主生产管路6经过流量调节阀1消能后进入生产流程内，同时可经过旁通管路经水力同步发电机2进入生产流程。此时剩余余压即在消耗多余能量的同时，经过发电机叶轮转动产生电能，经过与发电机连接的自动调节磁场设备和转速调整器，持续供厂站辅助小动力和照明电力等用途。保证系统供电持续、稳定产生的电压波动小于±10%，频率稳定在50Hz。流量调节阀前后均设有压力表，通过PLC控制阀后生产所需压力。

运行时可以根据需要通过关闭和开启主管路和旁通管路的阀门实现全部或部分通过发电机获得电流能量。

其中阀门、水力同步发电机系统2、流量调节阀1等属于现有技术，在此不作详细描述。本发明还可设置用于分隔检修的进出水闸门和放空管路系统，这也属现有技术，在此不再赘述。

该发明是在原有工艺设计的基础上，创新地将旁通管路与主管路相衔接，通过设定原有水流、水压的参数恒定不变以外，不但能够保证正常生产压力水的要求，而且通过阀门切换可以实现余压回用发电，减少能量浪费。经过能量回收装置产生的电能可满足辅助小动力及照明系统等能量需求，经过发电机产生的电流可满足辅助小动力等用电电力负荷各项要求，余压利用后的生产水水压满足生产需要。该技术成熟可靠，并结合当今最新的节能科学技术，确保该能量回收与利用能长期、稳定或间歇运行；设备布置合理，结构紧凑，减少占地面积，投资和运行费用省；操作管理方便、技术要求简单，宜于长期使用。