[發明專利]利用水電站冷卻供水系統余壓發電制氫裝置

在審

• 申請號: 201910947294.1
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110528016A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 桂紹波;李玲;陳東波;鄭濤平;鄭建強;郭學洋;王豪
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/00;C25B9/04;F03B13/00
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳家安;劉琳<國際申請>=<國際公布>=

本發明公開了一種利用水電站冷卻供水系統余壓發電制氫裝置，包括設置于水輪發電機組的壓力鋼管上的取水口，取水口通過管路與小型水輪發電機組的進水管路連接，小型水輪發電機組的出水管路通過管路與大型水冷機發電機組的冷卻系統的進水口連接，冷卻系統的出水口與水輪發電機組的尾水管連接，小型水輪發電機組的電力輸出端與電解水制氫裝置連接，為電解水制氫裝置提供動力源。本發明通過小型水輪發電機組轉換成電能，提高了70m～230m水頭段大容量水輪發電機組水資源利用率及發電潛能，降低了水電站的運行成本。

技術領域

本發明涉及水利水電工程技術領域，具體地指一種利用水電站冷卻供水系統余壓發電制氫裝置。

背景技術

水電站的冷卻供水對象是各種機電運行設備，其中主要是水輪發電機組、主變壓器、調速器等。冷卻供水的主要作用是對機電運行設備進行冷卻和潤滑，冷卻供水設備主要包括發電機空氣冷卻器、發電機推力軸承及導軸承、水輪機導軸承、水輪機主軸密封、調速器油壓裝置以及主變壓器冷卻器等。

依據電站水頭的不同，常用的水電站冷卻用水供水方式有水泵加壓供水、自流供水、自流減壓供水、水輪機頂蓋取水等方式。

水輪發電機組各冷卻器進口所需要的水壓范圍通常為20m～50m。因此為滿足該水壓要求，一般工作水頭在70m～140m之間的大容量水輪發電機組通常采用一級自流減壓冷卻供水方式；工作水頭140m～230m之間的大容量水輪發電機組通常采用二級串聯自流減壓冷卻供水方式。由于大容量水輪發電機組冷卻用水量較大，例如三峽水電站單機容量700MW水輪發電機組單臺機組冷卻用水量約為2500m3/h。因此，對于采用一級或二級自流減壓供水方式的大容量水輪發電機組，電站水資源及發電潛能浪費較為嚴重，電站運行成本相對較高。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述背景技術存在的不足之處，為水電站電解制氫裝置而提出了一種智能溫控冷卻供水系統，提高水電站水資源利用率及發電潛能，減小汛期棄水，同時利用產生的電能電解水產生氫氣和氧氣，增加了水電站的產能和經濟效益。

為實現上述目的，本發明所設計的利用水電站冷卻供水系統余壓發電制氫裝置，包括設置于水輪發電機組的壓力鋼管上的取水口，其特殊之處在于，所述取水口通過管路與小型水輪發電機組的進水管路連接，所述小型水輪發電機組的出水管路通過管路與大型水冷機發電機組的冷卻系統的進水口連接，所述冷卻系統的出水口與水輪發電機組的尾水管連接，所述小型水輪發電機組的電力輸出端與電解水制氫裝置連接，為電解水制氫裝置提供動力源。

進一步地，所述電解水制氫裝置包括電解槽、氫氣收集裝置、氧氣收集裝置、電解槽冷卻供水和排水系統。

更進一步地，所述電解槽冷卻供水取自小型水輪發電機組的出水管路，所述的電解槽冷卻排水排入水輪發電機組的尾水管。

更進一步地，所述小型水輪發電機組包括設置了發電制氫冷卻供水支路、備用的自流減壓冷卻供水支路和啟?？刂蒲b置，通過小型水輪發電機組的啟?？刂蒲b置發出的開關信號對發電制氫冷卻供水支路和備用的自流減壓冷卻供水支路進行切換。

更進一步地，所述小型水輪發電機組與電解水制氫裝置之間設置有整流柜，所述整流柜將小型水輪發電機組產生的交流電變成直流電輸出至電解水制氫裝置。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果包括：

(1)本發明技術利用大型水輪發電機組冷卻供水系統流量和富余水壓，通過小型水輪發電機組轉換成電能，提高了70m～230m水頭段大容量水輪發電機組水資源利用率及發電潛能，降低了水電站的運行成本。

(2)本發明技術利用產生的電能電解水產生氫氣和氧氣，可有效增加水電站的產能和經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明一種利用水電站冷卻供水系統余壓發電制氫裝置的結構示意圖。