回水余压能闭环回收循环水输送系统的制作方法
回水余压能闭环回收循环水输送系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工业循环水输送装置技术领域，具体讲是一种回水余压能闭环回 收循环水输送系统，适用于回收循环水回水余压能。
【背景技术】
[0002]目前常规的循环水输送管网系统中，循环水泵组电机总耗能量Q-般等于以下6 部分能耗之和：Q总=Ql + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6,以上各种能耗的特性分别如下：
[0004] 在上述工业循环水输送系统的能耗分类中，除Q3、Q5耗能因设备及管网系统固定 而固定不变且无法降低或回收外，其余Ql、Q2、Q4、Q6耗能都可以通过合理措施降低、消除 或部分被回收。
[0005] 目前，普通工业循环水系统拖动电机大都采用普通能效等级电机，配置电机能力 往往高配20%以上，运行过程中大马拉小车现象普遍；同样，循环水泵的扬程往往高出上水 管11运行压力20%以上，泵出口调节阀前后、各换热器进口阀门前后普遍存在0.1 MPa以上 的节流压差，另外循环水回水余压一般在0. 2MPa左右，高的甚至高达0. 3MPa以上，除部分 在上凉水塔时有效利用外，较多压力被消耗在上塔阀门前后，由于上述现象的存在导致循 环水系统总体效率低下，能源浪费非常严重。
[0006] 虽然采用高效稀土永磁电机、三元流高效节能泵可以将Ql耗能所占比例逐渐降 低至20%以内，但因设备二次投资金额巨大而带来的能耗下降量十分有限，生产企业自主 投资回报动力不足，因此，高效节能电机、高效节能水泵在循环水系统推广并不顺利。但同 时，循环水系统仅仅采用变频调速、优化叶轮直径或智能化控制等措施都能稳定降低Q2、Q4 耗能，因其投资低节能效果直观而且明显，目前正被广泛使用。
[0007] 虽然在采用液力透平（水轮机或涡轮机）回收因以上分类中Q6及Q2耗能形成的 回水余压能方面不断创新，目前形成了多项方案，比如既有用于替代冷却塔风机电机驱动 风扇旋转实现节能的实践，也有用于推动发电机发电输出电能或者用于驱动电机进而驱动 循环水泵实现节能的实践，更有将以上用途灵活组合、智能切换，从而实现最大限度对循环 水余压能的稳定回收的专利设计，但在水轮机替代凉水塔风机电机回收因 Q6及Q2耗能形 成的回水余压能方面均仅限于开环回收，其回收能量不能直接反馈到主循环泵原动机上， 不能实现回水余压能量闭环回收；而且在冬季气温低不需要风机高速运转时，部分循环水 回水通过低位阀门泄放，部分压力能被浪费掉。
【发明内容】
[0008] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种液力透平所回收 余压能能够稳定、及时、全部传递到循环水泵上从而减少电机出力，实现了所述的电机输出 部分能量的闭环回收的回水余压能闭环回收循环水输送系统。
[0009] 本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：本实用新型回水余压能闭环回收 循环水输送系统，它包括循环水池、冷却塔、冷却塔下水池、换热器，循环水池与冷却塔下水 池连通，它还包括至少一个双驱动回能循环水泵机组，每个双驱动回能循环水泵机组均包 括第一超越联轴器、第二超越联轴器、液力透平、循环水泵和电机，电机、第一超越联轴器、 循环水泵、第二超越联轴器、液力透平依序连接，循环水泵的进水端经进水管与循环水池连 通，循环水泵的出水端经上水管与换热器的进水端连通，换热器的出水端经回水管与冷却 塔的上塔支管阀前管段连通，液力透平的进水端经第一连接支管与冷却塔的上塔支管阀前 管段连通或与回水管连通，液力透平的出水端经第二连接支管与冷却塔的上塔支管阀后管 段连通。
[0010] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：由于液力透平机与循环水泵连接，液 力透平将回水余压能转化为机械运动来驱动循环水泵，所以液力透平机所回收余压能能够 稳定、及时、全部传递到循环水泵上从而减少电机出力，实现了电机输出的部分能量的闭环 回收。
[0011] 作为改进，它还包括增压泵，增压泵的进水端经第三连接管与上水干支管阀门的 阀前管段连通，该阀前管段与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与上水干支管阀 门的阀后管段连通，该阀后管段与换热器的高阻损换热器的分流进水支管连通，或者，增压 泵的进水端经第三连接管与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与高阻损换热器的 分流进水支管阀门的阀后管段连通，分流进水支管阀门的阀前管段与上水管连通，这样，由 于在高阻损换热器的前端增加了增压泵，所以大幅增加回水余压能可回收范围，从而可实 现回水余压能的最大限度闭环回收，实现了余压能的彻底挖掘和回收。
[0012] 作为改进，冷却塔以两个为一组，每组均对应一个第二连接支管；第二连接支管分 成两路，其中一路与每组的一个冷却塔的上塔支管阀后管段连通，另一路与每组的另一个 冷却塔的上塔支管阀后管段连通，这样，分布更为合理，更有利于余压能的回收。
[0013] 作为改进，第二超越联轴器和液力透平之间设有储能飞轮，第二超越联轴器、储能 飞轮、液力透平依序连接，这样，储能飞轮具有一定调节作用，使整个运行更平稳。
[0014] 作为改进，水泵为双轴伸的单级双吸中开水泵，电机、第一超越联轴器、双轴伸的 右输入端依序连接，双轴伸的左输入端、第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平依序连接，这 样，电机、第一超越联轴器、水泵、第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平能够进行同轴设置， 水泵基本位于中间位置，结构紧凑，占地面积小，布置方便，设备成本低，投资小，回水余压 能回收效率高。
[0015] 作为改进，液力透平的出水端与水泵的出水端通过管路连通，该管路上设有阀门， 这样，通过调节阀门开度增减水泵负荷，可调节液力透平转速从而防止液力透平启动过程 中带动空载循环水泵导致高速飞车事故。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0017] 图2是双驱动回能循环水泵机组的结构示意图；
[0018] 图中所示，1、循环水池，2、冷却塔，3、冷却塔下水池，4、低阻损换热器，5、第一超越 联轴器，6、第二超越联轴器，7、液力透平，8、循环水泵，9、电机，10、进水管，11、上水管，12、 回水管，13、上塔支管阀前管段，14、第一连接支管，15、第二连接支管，16、上塔支管阀后管 段，17、第一增压泵，18、第三连接管，19、上水干支管阀门的阀前管段，20、第四连接管，21、 上水干支管阀门的阀后管段，22、高阻损换热器，23、分流进水支管，24、第二增压泵，25、分 流进水支管阀门的阀后管段，26、分流进水支管阀门的阀前管段，27、储能飞轮，29、阀门， 30、备用循环泵组，31、泵进口阀，32、泵出口止回阀，33、泵出口调节阀。
【具体实施方式】
[0019] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0020] 本实用新型回水余压能闭环回收循环水输送系统，它包括循环水池1、冷却塔2、 冷却塔下水池3、换热器，循环水池1与冷却塔下水池3连通，它还包括至少一个双驱动回 能循环水泵8机组，每个双驱动回能循环水泵机组均包括第一超越联轴器5、第二超越联轴 器6、液力透平7、循环水泵8和电机9,电机9、第一超越联轴器5、循环水泵8、第二超越联 轴器6、液力透平7依序连接，循环水泵8的进水端经进水管10与循环水池1连通，循环水 泵8的出水端经上水管11与换热器的进水端连通，换热器的出水端经回水管12与冷却塔2 的上塔支管阀前管段13连通，液力透平7的进水端经第一连接支管14与冷却塔2的上塔 支管阀前管段13连通或与回水管12连通，液力透平7的出水端经第二连接支管15与冷却 塔2的上塔支管阀后管段16连通。
[0021] 它还包括增压泵，数量为至少一个或一个以上，本例中包括两个第一增压泵17、两 个第二增压泵24 ;增压泵的进水端经第三连接管18与上水干支管阀门的阀前管段19连 通，该阀前管段与上水管11连通，增压泵的出水端经第四连接管20与上水干支管阀门的阀 后管段21连通，该阀后管段与换热器的高阻损换热器22的分流进水支管23连通，或者，增 压泵的进水端经第三连接管18与上水管11连通，增压泵的出水端经第四连接管20与高阻 损换热器22的分流进水支管阀门的阀后管段25连通，分流进水支管阀门的阀前管段26与 上水管11连通；本例中包含了上述两种情况，即上水管11分成多路上水干支管，上水干支 管就是指的第三连接管18,图中所示为三路，第一路上水干支管连接大流量低阻损换热器 组；第二路上水干支管连接第一小流量高阻损换热器组，第二路上水干支管设有上水干支 管阀门，第一增压泵17的进水端经第三连接管18与上水干支管阀门的阀前管段 19连通， 该阀前管段与上水管11连通，第一增压泵17的出水端经第四连接管20与上水干支管阀门 的阀后管段21连通，该阀后管段与换热器的高阻损换热器22的分流进水支管23连通，第 一增压泵17并列设置有两个，其中一个作为备用，第一增压泵17的进出口均设有闸阀控制 通断，第一增压泵17的进出母管还各设有一个闸阀控制通断；第三路上水干支管连接第二 小流量高阻损换热器组，第二增压泵24的进水端经第三连接管18与上水管11连通，第二 增压泵24的出水端经第四连接管20与高阻损换热器22的分流进水支管阀门的阀后管段 25连通，分流进水支管阀门的阀前管段26与上水管11连通，第二增压泵24并列设有两个， 其中一个作为备用，第二增压泵24的进出口均设有闸阀控制通断，第二增压泵24的进水母 管设有一个闸阀控制通断，第二增压泵24的出水母管设有两路，每路连接一个高阻损换热 器22,每路均设有一个闸阀控制通断；上述各闸阀的设置便于控制通断各通路，同时便于 维护。
[0022] 冷却塔2可以是一个，也可以是多个，比如六个；图中所示的冷却塔2为两个，冷却 塔2以两个为一组，每组均对应一个第二连接支管15 ;第二连接支管15分成两路，其中一 路与每组的一个冷却塔2的上塔支管阀后管段16连通，另一路与每组的另一个冷却塔2的 上塔支管阀后管段16连通。
[0023] 第二超越联轴器6和液力透平7之间设有储能飞轮27,第二超越联轴器6、储能飞 轮27、液力透平7依序连接。
[0024] 循环水泵8为双轴伸的单级双吸中开水泵，电机9、第一超越联轴器5、双轴伸的右 输入端依序连接，双轴伸的左输入端、第二超越联轴器6、储能飞轮27、液力透平7依序连 接。
[0025] 液力透平7的出水端与循环水泵8的出水端通过管路连通，该管路上设有阀门29。
[0026] 图1中所示，设有备用循环泵组30,煤气初冷器、煤气终冷器等大流量的低阻损换 热器4构成的大流量低阻损换热器组，硫铵工段、粗苯工段的列管、螺旋板或板式换热器等 单一或混合组成的小流量的高阻损换热器22构成的小流量高阻损换热器组。
[0027] 进水管10设有泵进口阀31 ;上水管11沿水流动方向依序设有泵出口止回阀32、 泵出口调节阀33 ;冷却塔2的上塔支管设有上塔支管阀；第一连接支管14沿水流动方向依 序设有闸阀、等效闸阀；第二连接支管15的每个分路各设有一个闸阀。
[0028] 现有循环水输送系统所采用各水泵的额定扬程同为59米，实际运行中泵出口压 力为0.6MPa以上，较上水管11运行压力0.5MPa节流压差高达0.1 MPa，占泵输出扬程 20%左右；各大流量低阻损换热器组支管阀前压力0· 5MPa较各分支管阀后压力0· 35MPa节 流压差高达0. 15 MPa，占泵输出扬程25% ;各小流量高阻损换热器组支管阀前压力0. 5MPa 较各分支管阀后压力〇. 30MPa节流压差高达高出0. 2 MPa，占泵输出扬程30%以上；煤气 初冷器、终冷器等大流量换热器流量占全系统流量70%以上，阻损仅3米左右，回水余压在 0. 3MPa以上；硫铵工段、粗苯工段的小流量高阻损换热器组流量占全系统流量30%以下，阻 损一般在15米左右，回水余压在0. 15MPa左右。
[0029] 扣除回水上塔所需的10米杨程，大流量低阻损换热器组0. 3MPa回水余压可回收 余压0. 2MPa，小流量高阻损换热器组0. 15MPa回水余压可回收余压0. 05MPa。可见回收大流 量低阻损换热器组0. 2MPa可回收余压受到小流量高阻损换热器组0. 05MPa可回收余压的 制约，因为如果提高回水压力至0. 3MPa将会导致小流量高阻损换热器组两端冷却水进出 口压差为零，导致冷却水流量为零从而影响换热器功能发挥；因而以往回收余压能的系统， 往往通过将泵出口阀前后约0.1 MPa压差转移至上塔阀前后，实现约15米扬程的余压能回 收。但不难发现，上述大流量低阻损换热器组〇.2MPa可回收余压中的0. 15MPa仍然没有实 现回收；上述大流量低阻损换热器组进口支管阀前后压差〇. 15MPa压力能和上述小流量高 阻损换热器组进口支管阀前后压差0. 20MPa压力能，同样仍然没有实现回收，解决方法为， 在硫铵工段、粗苯工段等小流量高阻损换热器组所在上水干支管的阀门前后设置第一增压 泵17,满足回水总管压力升到0. 3MPa以后小流量高阻损换热器组对冷却水流量的需求；如 果上水干支管没有阀门，按第二增压泵24的情形设置即可。
[0030] 循环水泵8为根据新的管路特性数据设置的低扬程高效泵，电动机9为根据新的 循环水泵选定的稀土永磁高效电机，液力透平7为根据新的管路特性数据测算得到水利参 数设计的卧式水轮机组。
[0031] 冷却塔2的电机采用高效电机尤其优先采用稀土永磁变频调速电机，其转速采用 变频器基于焦化系统负荷变化及环境温度变化导致的循环水池1水温变化自动闭环调节； 循环水泵8输出水量采用基于焦化系统负荷变化及环境温度变化导致的循环水池1水温的 变化自动闭环调节，通过数字缸技术精密调控水轮机导叶开度在一定范围内自动调节回水 总管压力来实现，可实现最大限度节能。
[0032] 本文中所描述具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属 技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的 方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1. 一种回水余压能闭环回收循环水输送系统，它包括循环水池、冷却塔、冷却塔下水 池、换热器，循环水池与冷却塔下水池连通，其特征在于，它还包括至少一个双驱动回能循 环水泵机组，每个双驱动回能循环水泵机组均包括第一超越联轴器、第二超越联轴器、液力 透平、循环水泵和电机，电机、第一超越联轴器、循环水泵、第二超越联轴器、液力透平依序 连接，循环水泵的进水端经进水管与循环水池连通，循环水泵的出水端经上水管与换热器 的进水端连通，换热器的出水端经回水管与冷却塔的上塔支管阀前管段连通，液力透平的 进水端经第一连接支管与冷却塔的上塔支管阀前管段连通或与回水管连通，液力透平的出 水端经第二连接支管与冷却塔的上塔支管阀后管段连通。2. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，它还包 括增压泵，增压泵的进水端经第三连接管与上水干支管阀门的阀前管段连通，该阀前管段 与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与上水干支管阀门的阀后管段连通，该阀后 管段与换热器的高阻损换热器的分流进水支管连通，或者，增压泵的进水端经第三连接管 与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与高阻损换热器的分流进水支管阀门的阀后 管段连通，该分流进水支管阀门的阀前管段与上水管连通。3. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，冷却塔 以两个为一组，每组均对应一个第二连接支管；第二连接支管分成两路，其中一路与每组的 一个冷却塔的上塔支管阀后管段连通，另一路与每组的另一个冷却塔的上塔支管阀后管段 连通。4. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，第二超 越联轴器和液力透平之间设有储能飞轮，第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平依序连接。5. 根据权利要求4所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，循环水 泵为双轴伸的单级双吸中开水泵，电机、第一超越联轴器、双轴伸的右输入端依序连接，双 轴伸的左输入端、第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平依序连接。6. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，液力透 平的出水端与循环水泵的出水端通过管路连通，该管路上设有阀门。
【专利摘要】本实用新型涉及一种回水余压能闭环回收循环水输送系统，它包括循环水池（1）、冷却塔（2）、冷却塔下水池（3）、换热器，循环水池（1）与冷却塔下水池（3）连通，它还包括至少一个双驱动回能循环水泵（8）机组，每个双驱动回能循环水泵（8）机组均包括第一超越联轴器（5）、第二超越联轴器（6）、液力透平（7）、循环水泵（8）和电机（9），循环水泵（8）与循环水池、换热器连通，换热器与冷却塔（2）连通，液力透平（7）与冷却塔（2）连通或与回水管（12）连通，液力透平（7）与冷却塔（2）连通。
【IPC分类】F04B17/00, F28C1/00
【公开号】CN204694101
【申请号】CN201520427951
【发明人】李正荣, 乔豫川, 王小飞, 孔庆堂, 朱自成, 孔义, 卓春友, 叶文华, 罗小松, 谭健
【申请人】唐山瓦特合同能源管理有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月21日
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工业循环水输送装置技术领域，具体讲是一种回水余压能闭环回 收循环水输送系统，适用于回收循环水回水余压能。
【背景技术】
[0002]目前常规的循环水输送管网系统中，循环水泵组电机总耗能量Q-般等于以下6 部分能耗之和：Q总=Ql + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6,以上各种能耗的特性分别如下：
[0004] 在上述工业循环水输送系统的能耗分类中，除Q3、Q5耗能因设备及管网系统固定 而固定不变且无法降低或回收外，其余Ql、Q2、Q4、Q6耗能都可以通过合理措施降低、消除 或部分被回收。
[0005] 目前，普通工业循环水系统拖动电机大都采用普通能效等级电机，配置电机能力 往往高配20%以上，运行过程中大马拉小车现象普遍；同样，循环水泵的扬程往往高出上水 管11运行压力20%以上，泵出口调节阀前后、各换热器进口阀门前后普遍存在0.1 MPa以上 的节流压差，另外循环水回水余压一般在0. 2MPa左右，高的甚至高达0. 3MPa以上，除部分 在上凉水塔时有效利用外，较多压力被消耗在上塔阀门前后，由于上述现象的存在导致循 环水系统总体效率低下，能源浪费非常严重。
[0006] 虽然采用高效稀土永磁电机、三元流高效节能泵可以将Ql耗能所占比例逐渐降 低至20%以内，但因设备二次投资金额巨大而带来的能耗下降量十分有限，生产企业自主 投资回报动力不足，因此，高效节能电机、高效节能水泵在循环水系统推广并不顺利。但同 时，循环水系统仅仅采用变频调速、优化叶轮直径或智能化控制等措施都能稳定降低Q2、Q4 耗能，因其投资低节能效果直观而且明显，目前正被广泛使用。
[0007] 虽然在采用液力透平（水轮机或涡轮机）回收因以上分类中Q6及Q2耗能形成的 回水余压能方面不断创新，目前形成了多项方案，比如既有用于替代冷却塔风机电机驱动 风扇旋转实现节能的实践，也有用于推动发电机发电输出电能或者用于驱动电机进而驱动 循环水泵实现节能的实践，更有将以上用途灵活组合、智能切换，从而实现最大限度对循环 水余压能的稳定回收的专利设计，但在水轮机替代凉水塔风机电机回收因 Q6及Q2耗能形 成的回水余压能方面均仅限于开环回收，其回收能量不能直接反馈到主循环泵原动机上， 不能实现回水余压能量闭环回收；而且在冬季气温低不需要风机高速运转时，部分循环水 回水通过低位阀门泄放，部分压力能被浪费掉。
【发明内容】
[0008] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种液力透平所回收 余压能能够稳定、及时、全部传递到循环水泵上从而减少电机出力，实现了所述的电机输出 部分能量的闭环回收的回水余压能闭环回收循环水输送系统。
[0009] 本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：本实用新型回水余压能闭环回收 循环水输送系统，它包括循环水池、冷却塔、冷却塔下水池、换热器，循环水池与冷却塔下水 池连通，它还包括至少一个双驱动回能循环水泵机组，每个双驱动回能循环水泵机组均包 括第一超越联轴器、第二超越联轴器、液力透平、循环水泵和电机，电机、第一超越联轴器、 循环水泵、第二超越联轴器、液力透平依序连接，循环水泵的进水端经进水管与循环水池连 通，循环水泵的出水端经上水管与换热器的进水端连通，换热器的出水端经回水管与冷却 塔的上塔支管阀前管段连通，液力透平的进水端经第一连接支管与冷却塔的上塔支管阀前 管段连通或与回水管连通，液力透平的出水端经第二连接支管与冷却塔的上塔支管阀后管 段连通。
[0010] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：由于液力透平机与循环水泵连接，液 力透平将回水余压能转化为机械运动来驱动循环水泵，所以液力透平机所回收余压能能够 稳定、及时、全部传递到循环水泵上从而减少电机出力，实现了电机输出的部分能量的闭环 回收。
[0011] 作为改进，它还包括增压泵，增压泵的进水端经第三连接管与上水干支管阀门的 阀前管段连通，该阀前管段与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与上水干支管阀 门的阀后管段连通，该阀后管段与换热器的高阻损换热器的分流进水支管连通，或者，增压 泵的进水端经第三连接管与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与高阻损换热器的 分流进水支管阀门的阀后管段连通，分流进水支管阀门的阀前管段与上水管连通，这样，由 于在高阻损换热器的前端增加了增压泵，所以大幅增加回水余压能可回收范围，从而可实 现回水余压能的最大限度闭环回收，实现了余压能的彻底挖掘和回收。
[0012] 作为改进，冷却塔以两个为一组，每组均对应一个第二连接支管；第二连接支管分 成两路，其中一路与每组的一个冷却塔的上塔支管阀后管段连通，另一路与每组的另一个 冷却塔的上塔支管阀后管段连通，这样，分布更为合理，更有利于余压能的回收。
[0013] 作为改进，第二超越联轴器和液力透平之间设有储能飞轮，第二超越联轴器、储能 飞轮、液力透平依序连接，这样，储能飞轮具有一定调节作用，使整个运行更平稳。
[0014] 作为改进，水泵为双轴伸的单级双吸中开水泵，电机、第一超越联轴器、双轴伸的 右输入端依序连接，双轴伸的左输入端、第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平依序连接，这 样，电机、第一超越联轴器、水泵、第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平能够进行同轴设置， 水泵基本位于中间位置，结构紧凑，占地面积小，布置方便，设备成本低，投资小，回水余压 能回收效率高。
[0015] 作为改进，液力透平的出水端与水泵的出水端通过管路连通，该管路上设有阀门， 这样，通过调节阀门开度增减水泵负荷，可调节液力透平转速从而防止液力透平启动过程 中带动空载循环水泵导致高速飞车事故。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0017] 图2是双驱动回能循环水泵机组的结构示意图；
[0018] 图中所示，1、循环水池，2、冷却塔，3、冷却塔下水池，4、低阻损换热器，5、第一超越 联轴器，6、第二超越联轴器，7、液力透平，8、循环水泵，9、电机，10、进水管，11、上水管，12、 回水管，13、上塔支管阀前管段，14、第一连接支管，15、第二连接支管，16、上塔支管阀后管 段，17、第一增压泵，18、第三连接管，19、上水干支管阀门的阀前管段，20、第四连接管，21、 上水干支管阀门的阀后管段，22、高阻损换热器，23、分流进水支管，24、第二增压泵，25、分 流进水支管阀门的阀后管段，26、分流进水支管阀门的阀前管段，27、储能飞轮，29、阀门， 30、备用循环泵组，31、泵进口阀，32、泵出口止回阀，33、泵出口调节阀。
【具体实施方式】
[0019] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0020] 本实用新型回水余压能闭环回收循环水输送系统，它包括循环水池1、冷却塔2、 冷却塔下水池3、换热器，循环水池1与冷却塔下水池3连通，它还包括至少一个双驱动回 能循环水泵8机组，每个双驱动回能循环水泵机组均包括第一超越联轴器5、第二超越联轴 器6、液力透平7、循环水泵8和电机9,电机9、第一超越联轴器5、循环水泵8、第二超越联 轴器6、液力透平7依序连接，循环水泵8的进水端经进水管10与循环水池1连通，循环水 泵8的出水端经上水管11与换热器的进水端连通，换热器的出水端经回水管12与冷却塔2 的上塔支管阀前管段13连通，液力透平7的进水端经第一连接支管14与冷却塔2的上塔 支管阀前管段13连通或与回水管12连通，液力透平7的出水端经第二连接支管15与冷却 塔2的上塔支管阀后管段16连通。
[0021] 它还包括增压泵，数量为至少一个或一个以上，本例中包括两个第一增压泵17、两 个第二增压泵24 ;增压泵的进水端经第三连接管18与上水干支管阀门的阀前管段19连 通，该阀前管段与上水管11连通，增压泵的出水端经第四连接管20与上水干支管阀门的阀 后管段21连通，该阀后管段与换热器的高阻损换热器22的分流进水支管23连通，或者，增 压泵的进水端经第三连接管18与上水管11连通，增压泵的出水端经第四连接管20与高阻 损换热器22的分流进水支管阀门的阀后管段25连通，分流进水支管阀门的阀前管段26与 上水管11连通；本例中包含了上述两种情况，即上水管11分成多路上水干支管，上水干支 管就是指的第三连接管18,图中所示为三路，第一路上水干支管连接大流量低阻损换热器 组；第二路上水干支管连接第一小流量高阻损换热器组，第二路上水干支管设有上水干支 管阀门，第一增压泵17的进水端经第三连接管18与上水干支管阀门的阀前管段 19连通， 该阀前管段与上水管11连通，第一增压泵17的出水端经第四连接管20与上水干支管阀门 的阀后管段21连通，该阀后管段与换热器的高阻损换热器22的分流进水支管23连通，第 一增压泵17并列设置有两个，其中一个作为备用，第一增压泵17的进出口均设有闸阀控制 通断，第一增压泵17的进出母管还各设有一个闸阀控制通断；第三路上水干支管连接第二 小流量高阻损换热器组，第二增压泵24的进水端经第三连接管18与上水管11连通，第二 增压泵24的出水端经第四连接管20与高阻损换热器22的分流进水支管阀门的阀后管段 25连通，分流进水支管阀门的阀前管段26与上水管11连通，第二增压泵24并列设有两个， 其中一个作为备用，第二增压泵24的进出口均设有闸阀控制通断，第二增压泵24的进水母 管设有一个闸阀控制通断，第二增压泵24的出水母管设有两路，每路连接一个高阻损换热 器22,每路均设有一个闸阀控制通断；上述各闸阀的设置便于控制通断各通路，同时便于 维护。
[0022] 冷却塔2可以是一个，也可以是多个，比如六个；图中所示的冷却塔2为两个，冷却 塔2以两个为一组，每组均对应一个第二连接支管15 ;第二连接支管15分成两路，其中一 路与每组的一个冷却塔2的上塔支管阀后管段16连通，另一路与每组的另一个冷却塔2的 上塔支管阀后管段16连通。
[0023] 第二超越联轴器6和液力透平7之间设有储能飞轮27,第二超越联轴器6、储能飞 轮27、液力透平7依序连接。
[0024] 循环水泵8为双轴伸的单级双吸中开水泵，电机9、第一超越联轴器5、双轴伸的右 输入端依序连接，双轴伸的左输入端、第二超越联轴器6、储能飞轮27、液力透平7依序连 接。
[0025] 液力透平7的出水端与循环水泵8的出水端通过管路连通，该管路上设有阀门29。
[0026] 图1中所示，设有备用循环泵组30,煤气初冷器、煤气终冷器等大流量的低阻损换 热器4构成的大流量低阻损换热器组，硫铵工段、粗苯工段的列管、螺旋板或板式换热器等 单一或混合组成的小流量的高阻损换热器22构成的小流量高阻损换热器组。
[0027] 进水管10设有泵进口阀31 ;上水管11沿水流动方向依序设有泵出口止回阀32、 泵出口调节阀33 ;冷却塔2的上塔支管设有上塔支管阀；第一连接支管14沿水流动方向依 序设有闸阀、等效闸阀；第二连接支管15的每个分路各设有一个闸阀。
[0028] 现有循环水输送系统所采用各水泵的额定扬程同为59米，实际运行中泵出口压 力为0.6MPa以上，较上水管11运行压力0.5MPa节流压差高达0.1 MPa，占泵输出扬程 20%左右；各大流量低阻损换热器组支管阀前压力0· 5MPa较各分支管阀后压力0· 35MPa节 流压差高达0. 15 MPa，占泵输出扬程25% ;各小流量高阻损换热器组支管阀前压力0. 5MPa 较各分支管阀后压力〇. 30MPa节流压差高达高出0. 2 MPa，占泵输出扬程30%以上；煤气 初冷器、终冷器等大流量换热器流量占全系统流量70%以上，阻损仅3米左右，回水余压在 0. 3MPa以上；硫铵工段、粗苯工段的小流量高阻损换热器组流量占全系统流量30%以下，阻 损一般在15米左右，回水余压在0. 15MPa左右。
[0029] 扣除回水上塔所需的10米杨程，大流量低阻损换热器组0. 3MPa回水余压可回收 余压0. 2MPa，小流量高阻损换热器组0. 15MPa回水余压可回收余压0. 05MPa。可见回收大流 量低阻损换热器组0. 2MPa可回收余压受到小流量高阻损换热器组0. 05MPa可回收余压的 制约，因为如果提高回水压力至0. 3MPa将会导致小流量高阻损换热器组两端冷却水进出 口压差为零，导致冷却水流量为零从而影响换热器功能发挥；因而以往回收余压能的系统， 往往通过将泵出口阀前后约0.1 MPa压差转移至上塔阀前后，实现约15米扬程的余压能回 收。但不难发现，上述大流量低阻损换热器组〇.2MPa可回收余压中的0. 15MPa仍然没有实 现回收；上述大流量低阻损换热器组进口支管阀前后压差〇. 15MPa压力能和上述小流量高 阻损换热器组进口支管阀前后压差0. 20MPa压力能，同样仍然没有实现回收，解决方法为， 在硫铵工段、粗苯工段等小流量高阻损换热器组所在上水干支管的阀门前后设置第一增压 泵17,满足回水总管压力升到0. 3MPa以后小流量高阻损换热器组对冷却水流量的需求；如 果上水干支管没有阀门，按第二增压泵24的情形设置即可。
[0030] 循环水泵8为根据新的管路特性数据设置的低扬程高效泵，电动机9为根据新的 循环水泵选定的稀土永磁高效电机，液力透平7为根据新的管路特性数据测算得到水利参 数设计的卧式水轮机组。
[0031] 冷却塔2的电机采用高效电机尤其优先采用稀土永磁变频调速电机，其转速采用 变频器基于焦化系统负荷变化及环境温度变化导致的循环水池1水温变化自动闭环调节； 循环水泵8输出水量采用基于焦化系统负荷变化及环境温度变化导致的循环水池1水温的 变化自动闭环调节，通过数字缸技术精密调控水轮机导叶开度在一定范围内自动调节回水 总管压力来实现，可实现最大限度节能。
[0032] 本文中所描述具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属 技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的 方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1. 一种回水余压能闭环回收循环水输送系统，它包括循环水池、冷却塔、冷却塔下水 池、换热器，循环水池与冷却塔下水池连通，其特征在于，它还包括至少一个双驱动回能循 环水泵机组，每个双驱动回能循环水泵机组均包括第一超越联轴器、第二超越联轴器、液力 透平、循环水泵和电机，电机、第一超越联轴器、循环水泵、第二超越联轴器、液力透平依序 连接，循环水泵的进水端经进水管与循环水池连通，循环水泵的出水端经上水管与换热器 的进水端连通，换热器的出水端经回水管与冷却塔的上塔支管阀前管段连通，液力透平的 进水端经第一连接支管与冷却塔的上塔支管阀前管段连通或与回水管连通，液力透平的出 水端经第二连接支管与冷却塔的上塔支管阀后管段连通。2. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，它还包 括增压泵，增压泵的进水端经第三连接管与上水干支管阀门的阀前管段连通，该阀前管段 与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与上水干支管阀门的阀后管段连通，该阀后 管段与换热器的高阻损换热器的分流进水支管连通，或者，增压泵的进水端经第三连接管 与上水管连通，增压泵的出水端经第四连接管与高阻损换热器的分流进水支管阀门的阀后 管段连通，该分流进水支管阀门的阀前管段与上水管连通。3. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，冷却塔 以两个为一组，每组均对应一个第二连接支管；第二连接支管分成两路，其中一路与每组的 一个冷却塔的上塔支管阀后管段连通，另一路与每组的另一个冷却塔的上塔支管阀后管段 连通。4. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，第二超 越联轴器和液力透平之间设有储能飞轮，第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平依序连接。5. 根据权利要求4所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，循环水 泵为双轴伸的单级双吸中开水泵，电机、第一超越联轴器、双轴伸的右输入端依序连接，双 轴伸的左输入端、第二超越联轴器、储能飞轮、液力透平依序连接。6. 根据权利要求1所述的回水余压能闭环回收循环水输送系统，其特征在于，液力透 平的出水端与循环水泵的出水端通过管路连通，该管路上设有阀门。
【专利摘要】本实用新型涉及一种回水余压能闭环回收循环水输送系统，它包括循环水池（1）、冷却塔（2）、冷却塔下水池（3）、换热器，循环水池（1）与冷却塔下水池（3）连通，它还包括至少一个双驱动回能循环水泵（8）机组，每个双驱动回能循环水泵（8）机组均包括第一超越联轴器（5）、第二超越联轴器（6）、液力透平（7）、循环水泵（8）和电机（9），循环水泵（8）与循环水池、换热器连通，换热器与冷却塔（2）连通，液力透平（7）与冷却塔（2）连通或与回水管（12）连通，液力透平（7）与冷却塔（2）连通。
【IPC分类】F04B17/00, F28C1/00
【公开号】CN204694101
【申请号】CN201520427951
【发明人】李正荣, 乔豫川, 王小飞, 孔庆堂, 朱自成, 孔义, 卓春友, 叶文华, 罗小松, 谭健
【申请人】唐山瓦特合同能源管理有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月21日
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