[發明專利]水力發電機組的改造技術

在審

• 申請號: 201210202076.3
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102852698A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 黃永生
• 申請（專利權）人: 黃永生
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及利用現有的水力發電機組進行改造的技術方案。?

背景技術

目前，水力發電機組是利用天然的水資源及高低落差的地理位置，利用水壓使水輪機轉動帶動發電機而發電的。但是這種發電方式受到水資源的限制，沒有水就不能正常運轉，從而影響發電效率。?

發明內容

為了珍惜水資源，節約用水，充分利用水資源使發電機產生最大的效益。本發明提供一種水力發電機組的改造技術，提高水的利用率，使現有的水力發電機組產生更大的效益。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：在水輪機的進水管最高處安裝一臺管道加壓水泵，加壓范圍0.3-1.5MPa(其功率及加壓大小根據各水輪機的功率、及水頭高度而定)，并用一臺變頻器控制加壓泵的轉速，(即控制水輪機的進水壓力)。?

本發明的有益效果是：能夠利用現有的水資源，節約用水5％-50％，提高發電效率40％-10倍。(即發電效率越高，節約用水越少)?

下面結合實施例對本發明作進一步說明。?

現有一個小型水力發電站，裝機容量125KW(發電機額定功率)，額定電壓400V，額定轉速750轉/分，水頭高度65米，進水管直徑40Cm，水輪機功率50-300KW,轉速673-952轉/分，壓力0.5-1.0Mpa，?流量0.236-0.334立方米/秒。在進水管最高處安裝一臺管道加壓水泵，進水管直徑30Cm，出水管直徑30Cm，水泵流量0.259立方米/秒，加壓范圍為0.1-1.0MPa，水泵電動機額定功率為18KW，額定電壓380V，額定轉速1400轉/分。水泵傳動輪(齒輪)直徑為55Cm，電動機傳動輪(齒輪)直徑為35Cm。同時用一臺變頻器，額定功率為22KW，額定電壓380V，其輸入接線柱與電網開關K連接，輸出接線柱與加壓泵電動機接線柱連接。接通電網開關K，按下變頻器的啟動按鈕，并用手動開關慢慢將頻率提高，這時，加壓泵電動機轉速逐漸提高，水壓同樣逐漸增加，當水輪機進水管壓力達到0.68MPa(即在安裝加壓水泵前的水壓偏高一點)時，打開水輪機進水閥門，水輪機開始轉動帶動了發電機，當達到發電機額定轉速時開始發電，當水輪機進水閥門開度為3刻(最大為10刻，滿發時為6刻)時，發電機的發電量為70KW。這時，如果將變頻器的頻率再提高，使水輪機進水管壓力達到0.75-0.8MPa，發電機的發電量為125KW。?

結合上述實施例對本發明作進一步分析。?

一、根據萬有引力定律，自由落體運動的合力為重力，下落過程是勻加速運動，加速度g＝2h/t2次方，作用力F＝mg＝2hm/t2次方，可見，在質量和高度相同的情況下，速度越快，達到的時間越短，其作用力越大。因此，在水力發電站中，要使水輪機的作用力增大，必須利用水泵加快進水速度，提高水的作用力，才能使水輪機的功率提高而產生更大的效率。?

二、由于水輪機進水閥門只開了一半，因此經過水輪機的水只有一半的流量，即節約用水50％；如果在進水管最高處安裝一臺管道加?壓水泵，增加水輪機的壓力0.15Mpa，使它達到發電機最大發電量所需壓力。這時，發電機發出的發電量達到了最大的額定功率，那么，發電機的發電量比原來增加了125-70＝50KW，50÷70＝71.4％，即提高了發電效率71.4％。如果利用現有的水輪機，更換一臺發電機額定功率為250KW，額定電壓為400V，額定轉速為750轉/分，當水輪機的壓力達到1.0-1.1Mpa時(比原來0.65Mpa增加0.45Mpa)，發電量為250KW。同理，如果在65米處加壓1.5MPa(水泵的揚程及電動機功率跟前面用的不同，要匹配)，水輪機處的壓力將達到2.15MPa，這時，這臺水輪機就能夠帶動一臺發電機發電600-800KW(更換水輪機和發電機)。那么，發電機的發電量可以提高發電效率8-10倍。?