鍋爐給水系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種鍋爐給水系統(tǒng)，該鍋爐給水系統(tǒng)包括主電機(jī)、液力偶合器以及變頻器。所述變頻器被配置用于連接到所述主電機(jī)，并且在正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行電氣調(diào)速，所述液力偶合器被配置用于在檢修或故障狀態(tài)時(shí)執(zhí)行機(jī)械調(diào)速。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鍋爐給水系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型的實(shí)施例一般涉及給水系統(tǒng)，更具體地，涉及鍋爐給水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電廠鍋爐給水系統(tǒng)是發(fā)電生產(chǎn)中的關(guān)鍵輔機(jī)設(shè)備，也是主要耗能設(shè)備，其運(yùn)行功率占發(fā)電廠總電能消耗的30%。鍋爐給水泵的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)發(fā)電廠降低廠用電率以及提高整體效益起著至關(guān)重要的作用。
[0003]出于安全運(yùn)行與滿(mǎn)足負(fù)荷變化要求的考慮，現(xiàn)有的給水系統(tǒng)普遍存在設(shè)計(jì)容量偏大的現(xiàn)象，且在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需要根據(jù)負(fù)荷變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，易造成運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性低的問(wèn)題。
[0004]現(xiàn)有給水系統(tǒng)的基本流量調(diào)節(jié)方法主要為閥門(mén)調(diào)節(jié)、泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及兩者結(jié)合的控制方法。其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)主要采用液力偶合器調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速。同閥門(mén)調(diào)節(jié)相比，這種方式對(duì)于負(fù)荷變化大的系統(tǒng)更具有靈活性及優(yōu)越性，為目前普遍采用的調(diào)節(jié)方式。
[0005]液力偶合器調(diào)速的鍋爐給水系統(tǒng)通常包括前置泵，電動(dòng)機(jī)，增速齒輪，液力偶合器及給水泵。其中液力偶合器是調(diào)速系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行效率及調(diào)控方式?jīng)Q定了給水系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。
[0006]隨著大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)成熟，采用變頻的電氣調(diào)速方式替代液力偶合的機(jī)械調(diào)速方式已經(jīng)在很多場(chǎng)合應(yīng)用。同液力偶合器相比，變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、調(diào)速效率高、可靠性高、維護(hù)量小等優(yōu)勢(shì)。目前已有一些工程中采用變頻調(diào)速技術(shù)替代現(xiàn)有的給水泵液力偶合器進(jìn)行調(diào)速，以獲得更好的調(diào)速效果并達(dá)到節(jié)能的目的。
[0007]但是，現(xiàn)有的技術(shù)解決方案需要對(duì)原有給水系統(tǒng)進(jìn)行較大程度的改造，工程量大，并且在變頻器故障的情況下系統(tǒng)只能工頻運(yùn)行，可靠性不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的實(shí)施例提出一種鍋爐給水系統(tǒng)及其方法。
[0009]本實(shí)用新型的第一方面提供了一種鍋爐給水系統(tǒng)。該鍋爐給水系統(tǒng)包括主電機(jī)、液力偶合器以及變頻器。所述變頻器被配置用于連接到所述主電機(jī)，并且在正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行電氣調(diào)速，所述液力偶合器被配置用于在檢修或故障狀態(tài)時(shí)執(zhí)行機(jī)械調(diào)速。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)進(jìn)一步包括前置泵，所述前置泵被配置為利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述前置泵被配置用于在與所述主電機(jī)同軸時(shí)，利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述前置泵被配置用于在與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述前置泵被配置用于在與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述液力偶合器包括外部油泵和內(nèi)部油泵，所述外部油泵被配置用于提供工作油和潤(rùn)滑油中的至少一種。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述外部油泵的其中一個(gè)被配置用于聯(lián)接至所述液力偶合器的內(nèi)部供油管路，以向所述液力偶合器提供工作油及潤(rùn)滑油，所述外部油泵的另一個(gè)被配置用作工作油的備用油泵，并且所述內(nèi)部油泵為輔潤(rùn)滑助油泵。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述外部油泵包括外部工作油泵以及外部潤(rùn)滑油泵，所述外部工作油泵被配置用于與所述液力偶合器的工作油系統(tǒng)聯(lián)接，所述外部潤(rùn)滑油泵被配置用于與所述液力偶合器的潤(rùn)滑系統(tǒng)聯(lián)接，并且所述內(nèi)部油泵包括工作油泵、潤(rùn)滑油泵以及輔助潤(rùn)滑油泵。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述外部油泵包括潤(rùn)滑油泵，并且所述內(nèi)部油泵包括工作油泵和輔助潤(rùn)滑油泵。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述外部油泵采用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述外部油泵采用油溫自動(dòng)控制。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)進(jìn)一步包括給水自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述給水自動(dòng)控制系統(tǒng)被配置用于集中控制所述前置泵、所述給水泵和所述液力偶合器，并且與鍋爐分布式控制系統(tǒng)無(wú)縫連接。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述給水自動(dòng)控制系統(tǒng)被配置用于針對(duì)所述前置泵、所述液力偶合器以及所述給水泵的串聯(lián)工況，確定最佳工況點(diǎn)。
[0022]本實(shí)用新型的第二方面提供了一種用于鍋爐給水系統(tǒng)的方法。所述鍋爐給水系統(tǒng)包括主電機(jī)、液力偶合器以及變頻器。所述方法包括:將所述變頻器連接到所述主電機(jī)用以在正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行電氣調(diào)速，以及在檢修或故障狀態(tài)時(shí)利用所述液力偶合器執(zhí)行機(jī)械調(diào)速。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，其中所述鍋爐給水系統(tǒng)進(jìn)一步包括前置泵，所述方法包括:利用所述主電機(jī)或者單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:在所述前置泵與所述給水泵主電機(jī)時(shí)，利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:在所述前置泵與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:在所述前置泵與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，所述液力偶合器包括外部油泵和內(nèi)部油泵，利用所述外部油泵提供工作油和潤(rùn)滑油中的至少一種。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:將所述外部油泵的其中一個(gè)連接至所述液力偶合器的內(nèi)部供油管路，以向所述液力偶合器提供工作油及潤(rùn)滑油，將所述外部油泵的另一個(gè)用作工作的備用油泵，以及使所述內(nèi)部油泵用作輔助潤(rùn)滑油泵。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，所述外部油泵包括外部工作油泵以及外部潤(rùn)滑油泵，所述方法進(jìn)一步包括:使所述外部工作油泵與所述液力偶合器的工作油系統(tǒng)連接，使所述外部潤(rùn)滑油泵與所述液力偶合器的潤(rùn)滑系統(tǒng)連接，以及使所述內(nèi)部油泵包括工作油泵、潤(rùn)滑油泵以及輔助潤(rùn)滑油泵。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:使所述外部油泵用作為潤(rùn)滑油泵并利用電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，以及使所述內(nèi)部油泵用作工作油泵和輔助潤(rùn)滑油泵。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，所述的方法進(jìn)一步包括:利用電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)所述外部油泵。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，所述的方法進(jìn)一步包括:對(duì)所述外部油泵采用油溫自動(dòng)控制。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:集中控制所述前置泵、所述給水泵和所述液力偶合器，并且與鍋爐分布式控制系統(tǒng)無(wú)縫連接。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:針對(duì)所述前置泵、所述液力偶合器以及所述給水泵的串聯(lián)工況，確定最佳工況點(diǎn)。
[0035]本實(shí)用新型的這些和其它方面參考下文中描述的實(shí)施例是顯而易見(jiàn)的，并且將參考下文中描述的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，兩個(gè)或多個(gè)以上的上述選項(xiàng)、實(shí)施方式和/或本實(shí)用新型的方面以認(rèn)為可用的任何方式可結(jié)合。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]通過(guò)舉例方式，而不是通過(guò)限制方式，來(lái)圖示本實(shí)用新型的實(shí)施例，在附圖的圖中:
[0037]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中帶有前置泵的液力偶合器調(diào)速給水泵系統(tǒng)。
[0038]圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的鍋爐給水系統(tǒng)的框圖。
[0039]圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的鍋爐給水系統(tǒng)的框圖。
[0040]圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的前置泵與主電機(jī)連接方式的系統(tǒng)原理圖。
[0041]圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的前置泵與主電機(jī)連接方式的系統(tǒng)原理圖。
[0042]圖6示出現(xiàn)有技術(shù)中液力偶合器的系統(tǒng)組成圖。
[0043]圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的液力偶合器的油泵的示意圖。
[0044]圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的液力偶合器的油泵的示意圖。
[0045]圖9示出根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例的液力偶合器的油泵的示意圖。
[0046]圖10示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。
[0047]圖11示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于鍋爐給水系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0048]圖12示出根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。
[0049]圖13示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于鍋爐給水系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0050]應(yīng)注意，在不同圖中由相同附圖標(biāo)記表示的項(xiàng)目具有相同的結(jié)構(gòu)特征和相同的功能。其中如果已經(jīng)對(duì)該元件的功能和/或結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋?zhuān)瑒t無(wú)需在詳細(xì)描述中對(duì)其重復(fù)解釋。附圖僅為圖示性的并且未按比例繪制。特別是為清晰起見(jiàn)，一些尺寸被夸大。
【具體實(shí)施方式】
[0051]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中帶有前置泵的液力偶合器調(diào)速給水泵系統(tǒng)。現(xiàn)有帶前置泵液力耦合器調(diào)速的給水系統(tǒng)主要包括:前置泵、主電機(jī)、液力偶合器、給水泵。如圖1所示，前置泵從除氧器取水，然后前置泵對(duì)所取得水增壓并輸送至給水泵。所述前置泵軸聯(lián)至主電機(jī)，該主電機(jī)的另一端軸聯(lián)到液力偶合器，然后該液力耦合器進(jìn)一步軸聯(lián)到給水泵，給水泵輸出的水通過(guò)給水調(diào)節(jié)閥、減溫器調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，并經(jīng)由減溫器輸送到鍋爐。鍋爐分布式控制系統(tǒng)DCS對(duì)供水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0052]如圖1所示，鍋爐給水系統(tǒng)通過(guò)液力偶合器進(jìn)行機(jī)械調(diào)速。液力耦合器是液力傳動(dòng)元件，其可以在電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)負(fù)載的轉(zhuǎn)速。但是，液力耦合器是一種損耗較大、調(diào)速精度差，轉(zhuǎn)速波動(dòng)大的低效調(diào)速設(shè)備。由于大型電廠的液力偶合器造價(jià)較高，整體鍋爐給水系統(tǒng)規(guī)模較大，改造代價(jià)較大，因此期望能夠在不對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改變的情況下引入變頻調(diào)速。
[0053]圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的鍋爐給水系統(tǒng)的框圖。該鍋爐給水系統(tǒng)包括變頻器、主電機(jī)、液力偶合器以及給水泵。變頻器安裝在主電源進(jìn)線(xiàn)與主電機(jī)之間，主電機(jī)、液力耦合器和給水泵之間的連接保持不變。其中變頻器被配置用于連接到主電機(jī)，并且在正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行電氣調(diào)速，液力偶合器被配置用于在檢修或故障狀態(tài)時(shí)執(zhí)行機(jī)械調(diào)速。
[0054]在本實(shí)施例應(yīng)用至電廠時(shí)，可選地，變頻器為高壓變頻器。高壓變頻器調(diào)速范圍寬，達(dá)到10: I以上，甚至達(dá)到100: I以上。高壓變頻器調(diào)速精度可以達(dá)到0.1Hz，而且穩(wěn)定性高，意味著所傳動(dòng)的水泵的壓力和流量穩(wěn)定，這對(duì)于穩(wěn)定生產(chǎn)工藝過(guò)程是很重要的。例如，對(duì)于火力發(fā)電廠的鍋爐輔機(jī)(例如給水泵)都需要保持壓力的恒定，而高壓變頻器能夠滿(mǎn)足這個(gè)要求。而且，高壓變頻器效率高，無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，其效率達(dá)0.95以上，并且不隨調(diào)速的范圍而變化。
[0055]本實(shí)用新型的實(shí)施例在正常工作狀態(tài)采用變頻器的變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)使系統(tǒng)的損耗最小，并且可精確調(diào)控。在變頻器故障或進(jìn)行檢修時(shí)，可以使用液力偶合器進(jìn)行機(jī)械調(diào)速，從而維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。
[0056]圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的鍋爐給水系統(tǒng)的框圖。本實(shí)用新型的實(shí)施例可應(yīng)用于配置有前置泵的電廠的給水系統(tǒng)等大型鍋爐給水系統(tǒng)以及不包含前置泵的小型鍋爐給水系統(tǒng)。對(duì)于大型鍋爐給水系統(tǒng)，通常配置有前置泵用以提高給水泵的入口壓力，從而防止給水泵發(fā)生汽蝕、提高汽蝕余量。如圖3所示的鍋爐給水系統(tǒng)中包括前置泵、主電機(jī)、變頻器、液力偶合器以及給水泵。
[0057]圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的前置泵與主電機(jī)連接方式的系統(tǒng)原理圖。如圖4所示，該鍋爐給水系統(tǒng)包括前置泵1、主電機(jī)2、供電電源3、高壓變頻器4、液力偶合器5以及給水泵6。前置泵I通過(guò)軸聯(lián)器連接至主電機(jī)2，主電機(jī)的另一端通過(guò)軸聯(lián)器連接至液力偶合器5，并且液力偶合器5的另一端通過(guò)軸聯(lián)器連接至給水泵6。變頻器4連接在供電電源3與主電機(jī)2之間。
[0058]當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例在原有給水系統(tǒng)中增加變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)之后，如果調(diào)速后的前置泵的出口壓力滿(mǎn)足給水泵最小汽蝕裕量的要求，則前置泵利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0059]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)前置泵采用主電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)可以與主電機(jī)同軸。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)前置泵采用主電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)可以與主電機(jī)不同軸。
[0060]圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的前置泵與主電機(jī)連接方式的系統(tǒng)原理圖。如圖5所示，該鍋爐給水系統(tǒng)包括前置泵1、主電機(jī)2、供電電源3、高壓變頻器4、液力偶合器5、給水泵6以及前置泵電機(jī)7。
[0061]當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例在原有給水系統(tǒng)中增加變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)之后，如果前置泵出口壓力達(dá)不到給水泵最小汽蝕裕量要求，則需要將前置泵從主電機(jī)的主軸上斷開(kāi)。[0062]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該前置泵與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的前置泵電機(jī)7驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0063]在另外一個(gè)實(shí)施例中，該前置泵與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0064]圖6示出現(xiàn)有技術(shù)中液力偶合器的系統(tǒng)組成圖?，F(xiàn)有技術(shù)中液力偶合器內(nèi)部系統(tǒng)包括增速齒輪系統(tǒng)11和12、內(nèi)部工作油系統(tǒng)13、內(nèi)部潤(rùn)滑油系統(tǒng)14、輔助油系統(tǒng)15、液偶傳動(dòng)系統(tǒng)16以及其它輔助系統(tǒng)。內(nèi)部工作油系統(tǒng)13以及內(nèi)部潤(rùn)滑油系統(tǒng)14分別對(duì)液力偶合器提供工作油以及潤(rùn)滑油。
[0065]在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)給水系統(tǒng)進(jìn)行變頻驅(qū)動(dòng)的情況下，需要對(duì)原液力偶合器內(nèi)部油路系統(tǒng)進(jìn)行改造，以適應(yīng)在低轉(zhuǎn)速下維持工作油及潤(rùn)滑油的供油量，保證給水系統(tǒng)正常工作。
[0066]圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的液力偶合器的油泵的示意圖。該實(shí)施例中的液力偶合器包括增速齒輪系統(tǒng)11和12、輔助油系統(tǒng)15、液偶傳動(dòng)系統(tǒng)16以及外部油栗系統(tǒng)17。
[0067]在該實(shí)施例中，拆除液力偶合器內(nèi)部原工作油泵13及潤(rùn)滑油泵14，保留原輔助油泵15，將外部油泵17聯(lián)接至內(nèi)部供油管路。該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述液力偶合器包括外部油泵和內(nèi)部油泵。該鍋爐給水系統(tǒng)中的所述外部油泵17由電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，所述外部油泵的其中一個(gè)被配置用于連接至所述液力偶合器的內(nèi)部供油管路，以向所述液力偶合器提供工作油及潤(rùn)滑油，所述外部油泵的另一個(gè)被配置用作工作油的備用油泵，并且所述內(nèi)部油泵為輔助油泵。
[0068]圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的液力偶合器的油泵的示意圖。該實(shí)施例中的液力偶合器包括增速齒輪系統(tǒng)11和12、內(nèi)部工作油系統(tǒng)13、內(nèi)部潤(rùn)滑油系統(tǒng)14、輔助油系統(tǒng)15、液偶傳動(dòng)系統(tǒng)16、外部潤(rùn)滑油泵19以及外部工作油泵20。
[0069]在該實(shí)施例中，液力偶合器的原有內(nèi)部工作油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)不變，增加外部潤(rùn)滑油泵19以及外部工作油泵20。外部工作油泵20與內(nèi)部工作油泵13聯(lián)接。在一個(gè)實(shí)施例中，該聯(lián)接采用串聯(lián)的方式。在另一個(gè)實(shí)施例中，該聯(lián)接采用并聯(lián)的方式。在其他實(shí)施例中，該聯(lián)接還采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他方式。而且，外部潤(rùn)滑油泵19與內(nèi)部潤(rùn)滑油泵14聯(lián)接。類(lèi)似地，該聯(lián)接包括串聯(lián)、并聯(lián)連接方式或其它合適的方式。外部潤(rùn)滑油泵19以及外部工作油泵20均由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且采用油溫自動(dòng)控制，根據(jù)液力偶合器內(nèi)的工作油以及潤(rùn)滑油的油溫控制外部油泵的啟動(dòng)及停止。
[0070]圖9示出根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例的液力偶合器的油泵的示意圖。該實(shí)施例中的液力偶合器包括增速齒輪系統(tǒng)11和12、內(nèi)部工作油系統(tǒng)13、輔助油系統(tǒng)15、液偶傳動(dòng)系統(tǒng)16、外部潤(rùn)滑油泵18。
[0071]在該實(shí)施例中，原液力偶合器的內(nèi)部工作油泵保留，并保持原有的工作方式，拆除內(nèi)部潤(rùn)滑油泵，增加外部潤(rùn)滑油泵并且利用電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。
[0072]圖10示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，該給水自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)主電機(jī)、主電機(jī)所配置的變頻調(diào)速器、液力偶合器以及相關(guān)閥門(mén)進(jìn)行控制，并與鍋爐分布式控制系統(tǒng)(DCS)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，與DCS系統(tǒng)的連接方式可以為無(wú)縫連接。[0073]圖11示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，該給水自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)主電機(jī)、主電機(jī)所配置的變頻調(diào)速器、液力偶合器以及相關(guān)閥門(mén)進(jìn)行控制，并與鍋爐分布式控制系統(tǒng)(DCS)連接。圖中示出的控制系統(tǒng)的實(shí)施例適用于具有配置有單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)前置泵的鍋爐給水系統(tǒng)。
[0074]圖12示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，該給水自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)前置泵、前置泵電動(dòng)機(jī)配置的變頻調(diào)速器、主電機(jī)、主電機(jī)配置的變頻調(diào)速器、液力偶合器以及相關(guān)閥門(mén)進(jìn)行控制，并與鍋爐分布式控制系統(tǒng)(DCS)連接。
[0075]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，鍋爐給水系統(tǒng)的前置泵和給水泵為泵串聯(lián)系統(tǒng)，其主要針對(duì)給水泵解決入口壓頭問(wèn)題。由于管路系統(tǒng)是密封的，前置泵的流量決定給水泵的流量，需要保證流量控制空間使得前置泵及給水泵兩者都在其性能曲線(xiàn)的安全區(qū)工作。液力耦合器可以調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)數(shù)但其能源消耗大并且不能實(shí)現(xiàn)精確控制，而采用高壓變頻技術(shù)之后可以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制。
[0076]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將前置泵、變頻器、液力偶合器等控制集中在一起形成鍋爐給水自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用系統(tǒng)優(yōu)化方式對(duì)給水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，在滿(mǎn)足供水量需求的條件下動(dòng)態(tài)調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速、液力偶合器輸出轉(zhuǎn)速及油路系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)給水系統(tǒng)整體效率最聞，能耗最低。
[0077]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，鍋爐給水自動(dòng)控制系統(tǒng)與鍋爐分布式控制系統(tǒng)(DCS)進(jìn)行無(wú)縫連接，在鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，鍋爐給水系統(tǒng)接收DCS傳來(lái)的信號(hào)，并根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，并根據(jù)前置泵、給水泵和液力耦合器的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)其三部分進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到給水流量和壓力的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
[0078]改造后的給水系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)使液力耦合器確定其轉(zhuǎn)速比，從而是用變頻器對(duì)給水泵采用變頻調(diào)速，在此期間，當(dāng)檢修或故障時(shí)變頻器退出，液力偶合器可重新投入進(jìn)行機(jī)械調(diào)速，根據(jù)DCS輸出信號(hào)控制勺管位置，從而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)液力偶合器的備用切換功能。
[0079]可選地，在運(yùn)行中針對(duì)所述前置泵、所述液力偶合器以及所述給水泵的串聯(lián)工況，確定最佳串聯(lián)工況點(diǎn)而對(duì)前置泵和給水泵進(jìn)行分別變頻調(diào)速，使液力耦合器確定其轉(zhuǎn)速t匕，保證給水泵流量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
[0080]圖13示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于鍋爐給水系統(tǒng)的方法的流程圖。該方法適用于鍋爐給水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主電機(jī)、液力偶合器以及變頻器。在步驟S1001處，該方法將所述變頻器連接到所述主電機(jī)用以在正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行電氣調(diào)速，即實(shí)現(xiàn)鍋爐給水系統(tǒng)的變頻調(diào)速。在步驟S1002處，該方法在檢修或故障狀態(tài)時(shí)利用所述液力偶合器執(zhí)行機(jī)械調(diào)速。
[0081]在一個(gè)實(shí)施例中，所述鍋爐給水系統(tǒng)進(jìn)一步包括前置泵，該方法進(jìn)一步包括:利用所述主電機(jī)或者由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0082]在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括:在所述前置泵與所述主電機(jī)同軸時(shí)，利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0083]在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括:在所述前置泵與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0084]在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括:在所述前置泵與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)所述前置泵。
[0085]在一個(gè)實(shí)施例中，其中所述液力偶合器包括外部油泵和內(nèi)部油泵，利用所述外部油泵提供外部工作油和潤(rùn)滑油的至少一種。
[0086]在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括:將所述外部油泵的其中一個(gè)連接至所述液力偶合器的內(nèi)部供油管路，以向所述液力偶合器提供工作油及潤(rùn)滑油，將所述外部油泵的另一個(gè)用作工作的備用油泵，以及使所述內(nèi)部油泵用作輔助潤(rùn)滑油泵。
[0087]在一個(gè)實(shí)施例中，其中所述外部油泵包括外部工作油泵以及外部潤(rùn)滑油泵，所述方法進(jìn)一步包括:使所述外部工作油泵與所述液力偶合器的工作油系統(tǒng)連接，使所述外部潤(rùn)滑油泵與所述液力偶合器的潤(rùn)滑系統(tǒng)連接，以及使所述內(nèi)部油泵包括工作油泵、潤(rùn)滑油泵以及輔助潤(rùn)滑油泵。
[0088]在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括:使所述外部油泵用作為潤(rùn)滑油泵并利用電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，以及使所述內(nèi)部油泵用作工作油泵和輔助潤(rùn)滑油泵。
[0089]在一個(gè)實(shí)施例中，所述的方法進(jìn)一步包括利用電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)所述外部油泵。
[0090]在一個(gè)實(shí)施例中，所述的方法進(jìn)一步包括對(duì)所述外部油泵采用油溫自動(dòng)控制。
[0091]在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括:集中控制所述前置泵、所述給水泵和所述液力偶合器，以及與鍋爐分布式控制系統(tǒng)無(wú)縫連接。
[0092]在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括:針對(duì)所述前置泵、所述液力偶合器以及所述給水泵的串聯(lián)工況，確定最佳工況點(diǎn)。
[0093]雖然已經(jīng)結(jié)合若干實(shí)施例和實(shí)施方案描述了本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型并不局限于此，而是覆蓋各種明顯的修改和等同布置，它們都落入所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。雖然在權(quán)利要求書(shū)中以特定組合的方式表述本實(shí)用新型的實(shí)施例的特征，但是可以設(shè)想的是，以任何組合和順序的方式布置這些特征。
【權(quán)利要求】
1.一種鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，包括主電機(jī)、液力偶合器以及變頻器，所述變頻器被配置用于連接到所述主電機(jī)，并且在正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行電氣調(diào)速，所述液力偶合器被配置用于在檢修或故障狀態(tài)時(shí)執(zhí)行機(jī)械調(diào)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括前置泵，所述前置泵被配置為利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述前置泵被配置用于在與所述主電機(jī)同軸時(shí)，利用所述主電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述前置泵被配置用于在與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述前置泵被配置用于在與所述主電機(jī)不同軸時(shí)，利用單獨(dú)的變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述液力偶合器包括外部油泵和內(nèi)部油泵，所述外部油泵被配置用于提供工作油和潤(rùn)滑油中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述外部油泵的其中一個(gè)被配置用于聯(lián)接至所述液力偶合器的內(nèi)部供油管路，以向所述液力偶合器提供工作油及潤(rùn)滑油，所述外部油泵的另一個(gè)被配置用作工作油的備用油泵，并且所述內(nèi)部油泵包括輔助油栗。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述外部油泵包括外部工作油泵以及外部潤(rùn)滑油泵，所述外部工作油泵被配置用于與所述液力偶合器的工作油系統(tǒng)聯(lián)接，所述外部潤(rùn)滑油泵被配置用于與所述液力偶合器的潤(rùn)滑系統(tǒng)聯(lián)接，并且所述內(nèi)部油泵包括工作油泵、潤(rùn)滑油泵以及輔助油泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述外部油泵包括潤(rùn)滑油泵，并且所述內(nèi)部油泵包括工作油泵和輔助潤(rùn)滑油泵。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述外部油泵采用單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述外部油泵采用油溫自動(dòng)控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括給水自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述給水自動(dòng)控制系統(tǒng)被配置用于集中控制所述前置泵、所述給水泵和所述液力偶合器，并且與鍋爐分布式控制系統(tǒng)連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其特征在于，所述給水自動(dòng)控制系統(tǒng)被配置用于針對(duì)所述前置泵、所述液力偶合器以及所述給水泵的串聯(lián)工況，確定最佳工況點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】F22D5/32GK203687008SQ201420004524
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】周瑾, 王寶占, 史燕琨, 楊鵬, 劉博宇, 隋維 申請(qǐng)人:施耐德電氣（中國(guó)）有限公司