一种大高差取水系统水轮机组应用方法

技术领域

本发明涉及取水系统技术领域，具体为一种大高差取水系统水轮机组应用方法。

背景技术

水轮发电机组是由水轮机驱动的发电机组，由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大，通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构，由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大，所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短，水轮发电机组起动、并网所需时间较短，运行调度灵活，它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组，水轮发电机组的最大容量已达80万千瓦(100万千瓦时装机容量的机组的转轮我国已经研制成功)，由水轮机和发电机组合而成的发电动力装置，设置在水电站中，执行把水能转换成电能的功能，机组中水轮机作为原动机，它利用水的能量运转，驱动发电机发电，常用的水轮机有冲击式、反击式、贯流式和可逆式，发电机则均采用同步发电机。

目前的水轮发电机组在进行取水时，大多是直接采用自然地势的水势或通过取水动力设备进行取水，其中对于通过取水动力设备进行取水大都只能适用于一些小高差地势取水，对于一些地势高度差较大的地区进行取水时，需要将原有的小高差取水系统内输入大量电能进行取水，然而，这样会浪费大量能源，导致水轮发电率降低，且十分不经济，不能实现通过对取水系统的水轮机组进行改进，来使整个取水系统能够适用于一些大高差场合的取水，无法达到既节省能源又经济可靠的进行大高差取水的目的，从而给水轮机组的工作十分不利。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种大高差取水系统水轮机组应用方法，解决了现有的水轮发电机组在进行取水时，大多是直接采用自然地势的水势或通过取水动力设备进行取水，其中对于通过取水动力设备进行取水大都只能适用于一些小高差地势取水，对于一些地势高度差较大的地区进行取水时，需要将原有的小高差取水系统内输入大量电能进行取水，然而，这样会浪费大量能源，导致水轮发电率降低，且十分不经济，不能实现通过对取水系统的水轮机组进行改进，来使整个取水系统能够适用于一些大高差场合的取水，无法达到既节省能源又经济可靠的进行大高差取水目的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大高差取水系统水轮机组应用方法，所述大高差取水系统包括：水源地取水头部组件、取水泵房潜水机组、取水泵房水轮机组、换热机房进水池和换热机房退水池，所述大高差取水系统水轮机组应用方法，具体包括以下步骤：

S1、水轮机组的安装布置：首先分别将水轮机组的离心泵和水轮泵预埋于地下，并将调速器安装于地面，然后分别将离心泵和水轮泵之间通过中心轴进行传动连接，以及将水轮泵和调速器之间通过调速轴进行传动连接，之后将水轮泵的进出水口通过伸缩节连通上下通水管，且下通水管连通闸阀，并在闸阀的一侧通过渐变管连通出水管，出水管预埋与镇墩内；

S2、取水系统的安装布置；经过步骤S1将水轮机组安装布置好后，将水源地取水头部组件安装布置于水源地的水底，然后通过重力引水管与将水源地取水头部组件与取水泵房潜水机组内的潜水泵进水口连通，并通过潜水泵出水压力管将取水泵房潜水机组内的潜水泵出水口与换热机房进水池的进水口连通，通过水轮泵出水压力管将取水泵房水轮机组内的水轮泵出水口与换热机房进水池的进水口连通，之后取水泵房水轮机组的排水口通过退水管分别与换热机房退水池和水源地连通；

S3、取水换热处理：经过步骤S2的取水系统的安装布置后，启动取水泵房潜水机组通过水源地取水头部组件将水源地的水抽入取水泵房潜水机组内，当取水泵房内的水位达到运行水位高程后，将水泵入换热机房进水池内通过换热机房自带循环换热系统进行换热处理；

S4、循环排水：经过步骤S3换热处理后的水通入换热机房退水池内，然后打开电动阀门井并启动取水泵房水轮机组将水泵入取水泵房内，最后排入水源地内。

优选的，所述步骤S1中水轮泵的底部连通有直锥型尾水管，且直锥型尾水管的一侧通过三向吊杆与预挖通道的内壁活动连接。

优选的，所述步骤S1中预埋水轮机组的预埋坑的内壁开设有水位限制孔，并在水位限制孔内连通通水管。

优选的，所述步骤S2中潜水泵出水压力管与水轮泵出水压力管之间通过出水压力管连通管连通。

优选的，所述步骤S2中两个退水管之间连通有退水超越管连通，且退水超越管与退水管的连接处安装有电动阀门井。

优选的，所述步骤S4中泵房内水轮泵运行限制水位是水轮泵厂家根据最低运行水位及水轮泵选型得出水轮泵的水泵安装底板高程、水轮机安装板高程进行限制，并由水轮机的安装高程得出泵房内水轮泵退水运行限制水位。

(三)有益效果

本发明提供了一种大高差取水系统水轮机组应用方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该大高差取水系统水轮机组应用方法，具体包括以下步骤：S1、水轮机组的安装布置：首先分别将水轮机组的离心泵和水轮泵预埋于地下，并将调速器安装于地面，然后分别将离心泵和水轮泵之间通过中心轴进行传动连接，以及将水轮泵和调速器之间通过调速轴进行传动连接，之后将水轮泵的进出水口通过伸缩节连通上下通水管，且下通水管连通闸阀，并在闸阀的一侧通过渐变管连通出水管，出水管预埋与镇墩内，S2、取水系统的安装布置；经过步骤S1将水轮机组安装布置好后，将水源地取水头部组件安装布置于水源地的水底，然后通过重力引水管与将水源地取水头部组件与取水泵房潜水机组内的潜水泵进水口连通，并通过潜水泵出水压力管将取水泵房潜水机组内的潜水泵出水口与换热机房进水池的进水口连通，通过水轮泵出水压力管将取水泵房水轮机组内的水轮泵出水口与换热机房进水池的进水口连通，之后取水泵房水轮机组的排水口通过退水管分别与换热机房退水池和水源地连通，S3、取水换热处理：经过步骤S2的取水系统的安装布置后，启动取水泵房潜水机组通过水源地取水头部组件将水源地的水抽入取水泵房潜水机组内，当取水泵房内的水位达到运行水位高程后，将水泵入换热机房进水池内通过换热机房自带循环换热系统进行换热处理，S4、循环排水：经过步骤S3换热处理后的水通入换热机房退水池内，然后打开电动阀门井并启动取水泵房水轮机组将水泵入取水泵房内，最后排入水源地内，可实现通过对取水系统的水轮机组进行改进，来使整个取水系统能够适用于一些大高差场合的取水，很好的达到了既节省能源又经济可靠的进行大高差取水的目的，不仅能适用于一些小高差地势取水，而且也适用于一些地势高度差较大的地区进行，无需将原有的小高差取水系统内输入大量电能进行取水，大大节省了大量能源，提高了水轮发电率，十分经济可靠，从而对水轮机组的工作十分有益。

附图说明

图1为本发明水轮泵取水系统结构示意图；

图2为本发明水轮泵安装布置示意图；

图3为本发明水轮泵结构的剖视图；

图4为本发明水轮泵内部的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种大高差取水系统水轮机组应用方法，大高差取水系统包括：水源地取水头部组件、取水泵房潜水机组、取水泵房水轮机组、换热机房进水池和换热机房退水池，大高差取水系统水轮机组应用方法，具体包括以下步骤：

S1、水轮机组的安装布置：首先分别将水轮机组的离心泵和水轮泵预埋于地下，并将调速器安装于地面，然后分别将离心泵和水轮泵之间通过中心轴进行传动连接，以及将水轮泵和调速器之间通过调速轴进行传动连接，之后将水轮泵的进出水口通过伸缩节连通上下通水管，且下通水管连通闸阀，并在闸阀的一侧通过渐变管连通出水管，出水管预埋与镇墩内，水轮泵的底部连通有直锥型尾水管，且直锥型尾水管的一侧通过三向吊杆与预挖通道的内壁活动连接，预埋水轮机组的预埋坑的内壁开设有水位限制孔，并在水位限制孔内连通通水管；

S2、取水系统的安装布置；经过步骤S1将水轮机组安装布置好后，将水源地取水头部组件安装布置于水源地的水底，然后通过重力引水管与将水源地取水头部组件与取水泵房潜水机组内的潜水泵进水口连通，并通过潜水泵出水压力管将取水泵房潜水机组内的潜水泵出水口与换热机房进水池的进水口连通，通过水轮泵出水压力管将取水泵房水轮机组内的水轮泵出水口与换热机房进水池的进水口连通，之后取水泵房水轮机组的排水口通过退水管分别与换热机房退水池和水源地连通，潜水泵出水压力管与水轮泵出水压力管之间通过出水压力管连通管连通，两个退水管之间连通有退水超越管连通，且退水超越管与退水管的连接处安装有电动阀门井；

S3、取水换热处理：经过步骤S2的取水系统的安装布置后，启动取水泵房潜水机组通过水源地取水头部组件将水源地的水抽入取水泵房潜水机组内，当取水泵房内的水位达到运行水位高程后，将水泵入换热机房进水池内通过换热机房自带循环换热系统进行换热处理；

S4、循环排水：经过步骤S3换热处理后的水通入换热机房退水池内，然后打开电动阀门井并启动取水泵房水轮机组将水泵入取水泵房内，最后排入水源地内，泵房内水轮泵运行限制水位是水轮泵厂家根据最低运行水位及水轮泵选型得出水轮泵的水泵安装底板高程、水轮机安装板高程进行限制，并由水轮机的安装高程得出泵房内水轮泵退水运行限制水位。

综上，本发明可实现通过对取水系统的水轮机组进行改进，来使整个取水系统能够适用于一些大高差场合的取水，很好的达到了既节省能源又经济可靠的进行大高差取水的目的，不仅能适用于一些小高差地势取水，而且也适用于一些地势高度差较大的地区进行，无需将原有的小高差取水系统内输入大量电能进行取水，大大节省了大量能源，提高了水轮发电率，十分经济可靠，从而对水轮机组的工作十分有益。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。