[发明专利]利用水电站冷却供水系统余压发电制氢装置

说明书

本发明公开了一种利用水电站冷却供水系统余压发电制氢装置，包括设置于水轮发电机组的压力钢管上的取水口，取水口通过管路与小型水轮发电机组的进水管路连接，小型水轮发电机组的出水管路通过管路与大型水冷机发电机组的冷却系统的进水口连接，冷却系统的出水口与水轮发电机组的尾水管连接，小型水轮发电机组的电力输出端与电解水制氢装置连接，为电解水制氢装置提供动力源。本发明通过小型水轮发电机组转换成电能，提高了70m～230m水头段大容量水轮发电机组水资源利用率及发电潜能，降低了水电站的运行成本。

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体地指一种利用水电站冷却供水系统余压发电制氢装置。

背景技术

水电站的冷却供水对象是各种机电运行设备，其中主要是水轮发电机组、主变压器、调速器等。冷却供水的主要作用是对机电运行设备进行冷却和润滑，冷却供水设备主要包括发电机空气冷却器、发电机推力轴承及导轴承、水轮机导轴承、水轮机主轴密封、调速器油压装置以及主变压器冷却器等。

依据电站水头的不同，常用的水电站冷却用水供水方式有水泵加压供水、自流供水、自流减压供水、水轮机顶盖取水等方式。

水轮发电机组各冷却器进口所需要的水压范围通常为20m～50m。因此为满足该水压要求，一般工作水头在70m～140m之间的大容量水轮发电机组通常采用一级自流减压冷却供水方式；工作水头140m～230m之间的大容量水轮发电机组通常采用二级串联自流减压冷却供水方式。由于大容量水轮发电机组冷却用水量较大，例如三峡水电站单机容量700MW水轮发电机组单台机组冷却用水量约为2500m3/h。因此，对于采用一级或二级自流减压供水方式的大容量水轮发电机组，电站水资源及发电潜能浪费较为严重，电站运行成本相对较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足之处，为水电站电解制氢装置而提出了一种智能温控冷却供水系统，提高水电站水资源利用率及发电潜能，减小汛期弃水，同时利用产生的电能电解水产生氢气和氧气，增加了水电站的产能和经济效益。

为实现上述目的，本发明所设计的利用水电站冷却供水系统余压发电制氢装置，包括设置于水轮发电机组的压力钢管上的取水口，其特殊之处在于，所述取水口通过管路与小型水轮发电机组的进水管路连接，所述小型水轮发电机组的出水管路通过管路与大型水冷机发电机组的冷却系统的进水口连接，所述冷却系统的出水口与水轮发电机组的尾水管连接，所述小型水轮发电机组的电力输出端与电解水制氢装置连接，为电解水制氢装置提供动力源。

进一步地，所述电解水制氢装置包括电解槽、氢气收集装置、氧气收集装置、电解槽冷却供水和排水系统。

更进一步地，所述电解槽冷却供水取自小型水轮发电机组的出水管路，所述的电解槽冷却排水排入水轮发电机组的尾水管。

更进一步地，所述小型水轮发电机组包括设置了发电制氢冷却供水支路、备用的自流减压冷却供水支路和启停控制装置，通过小型水轮发电机组的启停控制装置发出的开关信号对发电制氢冷却供水支路和备用的自流减压冷却供水支路进行切换。

更进一步地，所述小型水轮发电机组与电解水制氢装置之间设置有整流柜，所述整流柜将小型水轮发电机组产生的交流电变成直流电输出至电解水制氢装置。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果包括：

(1)本发明技术利用大型水轮发电机组冷却供水系统流量和富余水压，通过小型水轮发电机组转换成电能，提高了70m～230m水头段大容量水轮发电机组水资源利用率及发电潜能，降低了水电站的运行成本。

(2)本发明技术利用产生的电能电解水产生氢气和氧气，可有效增加水电站的产能和经济效益。

附图说明

图1为本发明一种利用水电站冷却供水系统余压发电制氢装置的结构示意图。