[實(shí)用新型]一種防止ORC發(fā)電系統(tǒng)泵汽蝕的儲(chǔ)液裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720737042.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN206830535U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欒海峰;袁智威;韓卿洋;于澤旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱廣瀚新能動(dòng)力有限公司
• 主分類號(hào): F04D29/66
• 分類號(hào): F04D29/66;F04D29/58
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙)23209
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)的泵汽蝕防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防止ORC發(fā)電系統(tǒng)泵汽蝕的儲(chǔ)液裝置。

背景技術(shù)

為提高能源利用率，國(guó)家提出了“十三五”節(jié)能環(huán)保發(fā)展規(guī)劃，積極鼓勵(lì)余熱能源的開發(fā)與利用；作為國(guó)內(nèi)新興熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)，有機(jī)朗肯循環(huán)(簡(jiǎn)稱ORC)發(fā)電系統(tǒng)具有利用熱源溫度低、系統(tǒng)工作壓力低、系統(tǒng)占地空間小、撬裝體方便運(yùn)輸與安裝、較好的適應(yīng)性及高效環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為國(guó)內(nèi)余熱回收領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)；

泵作為有機(jī)工質(zhì)動(dòng)力的來源，是ORC發(fā)電系統(tǒng)中重要設(shè)備之一；實(shí)際的使用過程中，由于轉(zhuǎn)速高流量大，容易出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象；泵的汽蝕現(xiàn)象是指，泵入口介質(zhì)在葉輪進(jìn)口處因壓力低于該處溫度對(duì)應(yīng)的汽化壓力而汽化成為小氣泡，在流動(dòng)中壓力變化使氣泡破裂、凝結(jié)，同時(shí)液體填充空穴發(fā)生碰撞形成水擊，導(dǎo)致葉片表面被沖蝕損壞；

對(duì)于汽蝕現(xiàn)象，其解決方法通常為降低泵高度，提升液位高度來增加泵入口的壓力，從而提升有效汽蝕余量，來避免汽蝕發(fā)生，但此方法對(duì)空間需求較大,1-2m的高度差才能起到防止汽蝕的作用，提高了土建成本，影響了ORC發(fā)電裝置小型撬裝體的布置方式，且往往因?yàn)槭苁┕た臻g條件制約而無法實(shí)施；

此外，對(duì)過流部件表面進(jìn)行處理，采用噴涂不銹鋼和環(huán)氧云鐵防腐涂料進(jìn)行抗汽蝕修補(bǔ)，噴涂后漆膜堅(jiān)韌、耐磨，表面硬度可達(dá)HRC60-70；這種方法雖然提高了泵的使用壽命，但無法解決泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象這一根本問題，無法解決汽蝕過程中泵的振動(dòng)、噪聲及對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種防止ORC發(fā)電系統(tǒng)泵汽蝕的儲(chǔ)液裝置；本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)冷卻水流量改變換熱效果對(duì)有機(jī)工質(zhì)溫度進(jìn)行控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)有效汽蝕余量的控制，冷卻水使有機(jī)工質(zhì)溫度降低，以保證有效汽蝕余量NPSH_a升高，解決泵的汽蝕問題，并且避免了改造空間的限制問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：

一種防止ORC發(fā)電系統(tǒng)泵汽蝕的儲(chǔ)液裝置，包括冷凝器、工質(zhì)儲(chǔ)液罐、冷卻水循環(huán)泵、工質(zhì)泵；所述冷凝器分為工質(zhì)側(cè)流道和冷卻水流道，按照工質(zhì)流動(dòng)方向，所述工質(zhì)側(cè)流道分別通過管路與系統(tǒng)工質(zhì)側(cè)入口及工質(zhì)儲(chǔ)液罐連接，所述工質(zhì)儲(chǔ)液罐通過管路與工質(zhì)泵和系統(tǒng)工質(zhì)側(cè)出口依次連接，所述工質(zhì)儲(chǔ)液罐內(nèi)部設(shè)置有工質(zhì)罐冷卻管路，按照冷卻水流動(dòng)方向，所述工質(zhì)罐冷卻管路的進(jìn)口端通過管路依次與冷卻水循環(huán)泵和系統(tǒng)冷卻水側(cè)入口連接，工質(zhì)罐冷卻管路的出口端通過管路與冷卻水流道連接，所述冷卻水流道還通過管路與所述系統(tǒng)冷卻水側(cè)出口連接。

進(jìn)一步的，所述工質(zhì)儲(chǔ)液罐與所述工質(zhì)泵之間的管路上設(shè)置有壓力檢測(cè)單元和溫度檢測(cè)單元。

進(jìn)一步的，所述工質(zhì)泵與所述系統(tǒng)工質(zhì)側(cè)出口之間的管路上設(shè)置有流量檢測(cè)單元。

進(jìn)一步的，所述壓力檢測(cè)單元為一組壓力傳感器。

進(jìn)一步的，所述溫度檢測(cè)單元為一組溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述流量檢測(cè)單元為一組體積流量計(jì)。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)冷卻水流量改變換熱效果對(duì)有機(jī)工質(zhì)溫度進(jìn)行控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)有效汽蝕余量的控制，冷卻水使有機(jī)工質(zhì)溫度降低，以保證有效汽蝕余量NPSH_a升高，解決泵的汽蝕問題，并且避免了改造空間的限制問題；

本實(shí)用新型通過設(shè)置溫度檢測(cè)單元、壓力檢測(cè)單元、流量檢測(cè)單元，通過測(cè)量信號(hào)計(jì)算產(chǎn)生冷卻水流量控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整冷卻水流量；

本實(shí)用新型能夠在ORC發(fā)電系統(tǒng)原有設(shè)備條件下，直接替換原有工質(zhì)儲(chǔ)液罐，加裝工質(zhì)罐冷卻管路，不僅可以對(duì)新建機(jī)組的泵進(jìn)行設(shè)置，也可以對(duì)已經(jīng)建成的系統(tǒng)進(jìn)行加裝改造；

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-系統(tǒng)工質(zhì)側(cè)入口；2-工質(zhì)儲(chǔ)液罐；3-冷凝器；4-系統(tǒng)冷卻水側(cè)出口；5-系統(tǒng)冷卻水側(cè)入口；6-冷卻水循環(huán)泵；7-工質(zhì)罐冷卻管路；8-溫度檢測(cè)單元；9-壓力檢測(cè)單元；10-工質(zhì)泵；11-流量檢測(cè)單元；12-系統(tǒng)工質(zhì)側(cè)出口。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例一：