一種汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵及凝結(jié)水系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵及凝結(jié)水系統(tǒng)，在凝結(jié)水泵的泵軸出口端設(shè)有增壓級(jí)，該系統(tǒng)包括相連通的凝汽器熱井和凝結(jié)水泵，增壓級(jí)出口與給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)相連；凝結(jié)水泵主出口經(jīng)凝結(jié)水精處理裝置與低壓回?zé)嵯到y(tǒng)相連，且低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的入口或出口處設(shè)有除氧器水位調(diào)節(jié)閥。本實(shí)用新型能確徹底消除凝結(jié)水調(diào)整門(mén)的節(jié)流損失，最大程度降低凝結(jié)水泵電耗，同時(shí)使汽輪機(jī)組正常運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵及凝結(jié)水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種凝結(jié)水泵及凝結(jié)水系統(tǒng)，具體涉及一種汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵 及凝結(jié)水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽輪發(fā)電機(jī)組用凝結(jié)水泵的主要功能是對(duì)凝汽器冷凝下來(lái)的凝結(jié)水升壓，克服凝 結(jié)水精處理系統(tǒng)、低壓回?zé)嵯到y(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)管路、除氧器水位調(diào)節(jié)閥的阻力，最終把凝結(jié) 水打入除氧器。一般的凝結(jié)水泵僅有一個(gè)出口，在凝結(jié)水泵出口之后的主凝結(jié)水管路系統(tǒng) 上引部分凝結(jié)水供其他用戶(hù)（給水泵密封水、減溫器噴水等）使用，剩余部分再經(jīng)過(guò)低壓回 熱系統(tǒng)、除氧器水位調(diào)節(jié)閥等進(jìn)入除氧器。
[0003] 給水泵密封水、減溫器噴水等用戶(hù)對(duì)凝結(jié)水的壓力有最低限要求，當(dāng)凝結(jié)水泵出 口壓力低于這些最低限要求時(shí)，給水泵密封系統(tǒng)、減溫器噴水等就不能工作，影響汽輪機(jī)組 安全性。為了確保汽輪機(jī)組安全運(yùn)行，實(shí)際的操作就是，在汽輪機(jī)組負(fù)荷降低時(shí)除氧器水位 調(diào)節(jié)閥保留一定的節(jié)流損失，確保泵的出口壓力不低于給水泵密封系統(tǒng)、減溫器噴水需求 的最低限壓力。這就造成汽輪機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行時(shí)除氧器水位調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失一直存在，無(wú)法 完全發(fā)揮凝結(jié)水泵變頻調(diào)速的節(jié)能特點(diǎn)，增加了凝結(jié)水泵的耗電量。
[0004] 為了消除目前運(yùn)行方式下的除氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，降低凝結(jié)水泵的耗電 量，一些研究人員提出了：在凝結(jié)水泵出口之后、給水泵密封水等用戶(hù)之前加裝升壓泵，既 保證了密封水系統(tǒng)、減溫器噴水系統(tǒng)等的安全運(yùn)行，又消除了除氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損 失，但由于該方案增加了兩套轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（兩臺(tái)增壓泵一運(yùn)行一備用），汽輪機(jī)組運(yùn)行可靠性 降低；升壓泵對(duì)汽輪機(jī)組負(fù)載變化的適應(yīng)性較差，且不易調(diào)節(jié)和控制；還有部分研究人員 提出把給水泵密封水、減溫器噴水等接在凝結(jié)水精處理系統(tǒng)之前，起到了減小除氧器水位 調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失的作用（減小的量相當(dāng)于凝結(jié)水精處理系統(tǒng)阻力），但并沒(méi)有徹底消除除 氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失。
[0005] 綜上所述，目前的凝結(jié)水泵因?yàn)橐獫M(mǎn)足部分設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的需求，凝結(jié)水泵出口 壓力有低限限制，無(wú)法完全發(fā)揮出變頻調(diào)速的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。而已有技術(shù)手段并未從根本上解 決這一問(wèn)題，或者可能引起機(jī)組運(yùn)行可靠性降低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種徹底消除除氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失且不降 低汽輪機(jī)組運(yùn)行可靠性的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵及凝結(jié)水系統(tǒng)。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵，所述的凝結(jié)水泵的泵軸出 口端設(shè)有滿(mǎn)足給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)最低壓力的增壓級(jí)，增壓級(jí)分別與凝結(jié) 水泵的內(nèi)筒體和設(shè)置在外筒體上的增壓級(jí)出口相連。
[0008] 所述的凝結(jié)水泵包括帶有凝結(jié)水泵入口和凝結(jié)水泵主出口的外筒體，外筒體內(nèi)設(shè) 有與外筒體連通的內(nèi)筒體，內(nèi)筒體內(nèi)設(shè)有固定在泵軸上的葉輪，且內(nèi)筒體與凝結(jié)水泵出口 相連通，泵軸出口端上的增壓級(jí)與內(nèi)筒體相連通，增壓級(jí)出口設(shè)置在外筒體上。
[0009] -種基于所述的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵的凝結(jié)水系統(tǒng)，包括凝汽器熱井以及與凝汽 器熱井相連通的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵，汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵的增壓級(jí)出口分別與給水泵密 封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)相連；凝結(jié)水泵主出口經(jīng)凝結(jié)水精處理裝置與低壓回?zé)嵯到y(tǒng)相 連，且低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的入口或出口處設(shè)有除氧器水位調(diào)節(jié)閥。
[0010] 所述的凝結(jié)水泵主出口分為兩路，一路通過(guò)第一分流管路與增壓級(jí)出口相連，另 一路經(jīng)第一截止閥與凝結(jié)水精處理裝置相連；其中，第一分流管路上設(shè)有增壓級(jí)最小流量 保護(hù)閥。
[0011] 所述的增壓級(jí)出口與第一分流管路連接后與第二截止閥相連，第二截止閥的出口 分別與給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)相連。
[0012] 所述的第二截止閥的出口與給水泵密封水系統(tǒng)之間設(shè)有第三截止閥。
[0013] 所述的凝結(jié)水精處理裝置的出口還通過(guò)第二分流管路與減溫器噴水系統(tǒng)的入口 相連，且第二分流管路上還設(shè)有第五截止閥。
[0014] 所述的第二截止閥的出口與第二分流管路連接后經(jīng)第四截止閥與減溫器噴水系 統(tǒng)相連。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0016] 本實(shí)用新型在凝結(jié)水泵的泵軸出口端上設(shè)置了增壓級(jí)，這樣在不設(shè)給水泵密封 水、減溫器噴水增壓泵的前提下，當(dāng)汽輪機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行、除氧器水位調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，凝結(jié)水 在凝結(jié)水泵升壓后，經(jīng)過(guò)增壓級(jí)進(jìn)一步增壓，使增壓級(jí)出口壓力大于或等于給水泵密封水 系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)的最低壓力，這樣就能確保給水泵密封系統(tǒng)、減溫器噴水系統(tǒng)等運(yùn) 行不受凝結(jié)水泵深度變頻調(diào)速運(yùn)行的影響，徹底消除除氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，最大 程度降低凝結(jié)水泵耗電量。在保證汽輪機(jī)組運(yùn)行可靠性的前提下，實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水泵深度變頻， 充分發(fā)揮出變頻調(diào)速的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本實(shí)用新型汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本實(shí)用新型凝結(jié)水系統(tǒng)連接示意圖；
[0019] 其中，1、增壓級(jí)出口，2、增壓級(jí)，3、凝結(jié)水泵主出口，4、葉輪，5、首級(jí)吸入口，6、夕卜 筒體，7、內(nèi)筒體，8、凝結(jié)水泵入口，9、凝汽器熱井，10、汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵，11、增壓級(jí)最小 流量保護(hù)閥，12、第二截止閥，13、第三截止閥，14、第四截止閥，15、第一截止閥，16、凝結(jié)水 精處理裝置，17、第五截止閥。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021] 如圖1所示，本實(shí)用新型中的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵是在汽輪機(jī)常規(guī)用凝結(jié)水泵 (筒式、立式、離心式）的基礎(chǔ)上加裝增壓級(jí)方案。即：延長(zhǎng)常規(guī)立式、筒式凝結(jié)水泵的泵軸 及內(nèi)外殼體，在出口端泵軸上增加一個(gè)增壓級(jí)2,原有的泵外殼和內(nèi)殼適當(dāng)延長(zhǎng)，并在延長(zhǎng) 的泵殼上增加增壓級(jí)出水口。增壓級(jí)2為獨(dú)立整體結(jié)構(gòu)，其靜止部件通過(guò)螺栓與泵的內(nèi)殼 連接，增壓級(jí)葉輪獨(dú)立安裝在延長(zhǎng)的泵軸上。凝結(jié)水泵與增壓級(jí)的連接關(guān)系為：凝結(jié)水泵的 泵軸出口端設(shè)有增壓級(jí)2,增壓級(jí)2能夠滿(mǎn)足（即大于或等于）給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器 噴水系統(tǒng)最低壓力要求，增壓級(jí)2分別與凝結(jié)水泵的內(nèi)筒體7和設(shè)置在外筒體6上的增壓 級(jí)出口 1相連，且增壓級(jí)葉輪安裝在泵軸出口端上。
[0022] 具體的，本實(shí)用新型汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵包括凝結(jié)水泵入口 8、內(nèi)筒體7、外筒體 6、葉輪4、凝結(jié)水泵主出口 3、增壓級(jí)2、增壓級(jí)出口 1，其連接關(guān)系為：包括帶有凝結(jié)水泵入 口 8和凝結(jié)水泵主出口 3的外筒體6,外筒體6內(nèi)設(shè)有帶首級(jí)吸入口 6的內(nèi)筒體7,外筒體 6與內(nèi)筒體7通過(guò)首級(jí)吸入口 5相連通，內(nèi)筒體7內(nèi)設(shè)有固定在泵軸上的葉輪4,且內(nèi)筒體 7與凝結(jié)水泵主出口 3相連通，泵軸出口端上的增壓級(jí)2與內(nèi)筒體7相連通，增壓級(jí)出口 1 設(shè)置在外筒體6上。
[0023] 基于上述汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵的凝結(jié)水系統(tǒng)如圖2所示：包括凝汽器熱井9以及 與凝汽器熱井9相連通的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵10,汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵10的增壓級(jí)出口 1 分別與給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)相連；凝結(jié)水泵主出口 3經(jīng)凝結(jié)水精處理裝置 16和低壓回?zé)嵯到y(tǒng)相連，低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的出口一般連接有除氧器，且低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的入口 或出口處設(shè)有除氧器水位調(diào)節(jié)閥。
[0024] 凝結(jié)水泵主出口 3分為兩路，一路通過(guò)設(shè)有增壓級(jí)最小流量保護(hù)閥11的第一分流 管路與增壓級(jí)出口 1相連，另一路經(jīng)第一截止閥15與凝結(jié)水精處理裝置16相連；在必要時(shí) 增壓級(jí)最小流量保護(hù)閥11開(kāi)啟，增壓級(jí)出口 1的凝結(jié)水直接進(jìn)入凝結(jié)水泵主出口 3管路； 增壓級(jí)出口 1與第一分流管路連接后與第二截止閥12相連，第二截止閥12的出口分別與 給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)相連，且第二截止閥12的出口與給水泵密封水系統(tǒng) 之間設(shè)有第三截止閥13,第二截止閥12的出口與減溫器噴水系統(tǒng)之間設(shè)有第四截止閥14。
[0025] 凝結(jié)水精處理裝置16的出口還通過(guò)設(shè)有第五截止閥17的第二分流管路與減溫器 噴水系統(tǒng)的入口相連，第四截止閥14的出口與第二分流管路匯合后連接在減溫器噴水系 統(tǒng)的入口；在必要時(shí)主凝結(jié)水可直接從精處理裝置之后分流一部分進(jìn)入減溫器噴水系統(tǒng)。
[0026] 如圖2所示，采用凝結(jié)水系統(tǒng)的凝結(jié)水流量控制方法為：在不設(shè)給水泵密封水、減 溫噴水增壓泵的前提下，當(dāng)汽輪機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行、打開(kāi)除氧器水位調(diào)節(jié)閥并使其保持在全開(kāi) 狀態(tài)，關(guān)閉增壓級(jí)最小流量保護(hù)閥11以及第五截止閥17,第一、二、三、四截止閥15,12,13， 14打開(kāi)。
[0027] 凝汽器熱井9產(chǎn)生的凝結(jié)水從凝結(jié)水泵入口 8進(jìn)入汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵10升壓， 升壓后的凝結(jié)水一部分從凝結(jié)水泵主出口 3流出并經(jīng)第一截止閥15、凝結(jié)水精處理裝置16 處理，然后進(jìn)入低壓回?zé)嵯到y(tǒng)中；升壓后的凝結(jié)水另一部分經(jīng)過(guò)增壓級(jí)2進(jìn)一步升壓以保 證凝結(jié)水的壓力高于給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)所要求的最低壓力，進(jìn)一步升壓 后的凝結(jié)水從增壓級(jí)出口 1流出后經(jīng)第二截止閥12分為兩路，一路經(jīng)第三截止閥13進(jìn)入 給水泵密封水系統(tǒng)，另一路經(jīng)第四截止閥14進(jìn)入減溫器噴水系統(tǒng)；其中，增壓級(jí)的流量、揚(yáng) 程取決于給水泵密封水、減溫器噴水系統(tǒng)等用戶(hù)的需求而定，本實(shí)用新型設(shè)定增壓級(jí)出口 1 的凝結(jié)水流量為汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵10總流量的1%?20% ;另外，由于除氧器水位調(diào)節(jié) 閥既可以在低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的入口，也可以在低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的出口，因此，經(jīng)過(guò)凝結(jié)水精處理 裝置16處理的凝結(jié)水可以是先經(jīng)過(guò)除氧器水位調(diào)節(jié)閥再進(jìn)入低壓回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行換熱，也 可以是先經(jīng)過(guò)低壓回?zé)嵯祿Q熱，再流經(jīng)除氧器水位調(diào)節(jié)閥。
[0028] 當(dāng)給水泵密封水、減溫器噴水用量較小時(shí)（即增壓級(jí)出口 1流出的凝結(jié)水超過(guò)了 給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)的用水量），打開(kāi)增壓級(jí)最小流量保護(hù)閥11，在保證 給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)的用水量的前提下，使增壓級(jí)出口 3流出的凝結(jié)水一 部分經(jīng)過(guò)增壓級(jí)最小流量保護(hù)閥11進(jìn)入凝結(jié)水精處理裝置16 ;
[0029] 當(dāng)減溫器噴水系統(tǒng)凝結(jié)水用量較大（即減溫器噴水系統(tǒng)凝結(jié)水用量不足）時(shí)，打 開(kāi)第五截止閥17使凝結(jié)水精處理裝置16處理過(guò)的凝結(jié)水分流給減溫器噴水系統(tǒng)。
[0030] 本實(shí)用新型是在汽輪機(jī)組常規(guī)用凝結(jié)水泵基礎(chǔ)上，在凝結(jié)水泵的出口端增加一個(gè) 部分流量的增壓級(jí)。帶增壓級(jí)的凝結(jié)水泵有一個(gè)凝結(jié)水泵入口和兩個(gè)出口（凝泵主出口和 增壓級(jí)出口），凝結(jié)水泵主出口提供絕大部分凝結(jié)水通過(guò)低壓回?zé)嵯到y(tǒng)、除氧器水位調(diào)節(jié)閥 等進(jìn)入除氧器，凝結(jié)水泵的增壓級(jí)出口提供壓力等級(jí)較高的少量凝結(jié)水供給諸如給水泵密 封系統(tǒng)等用戶(hù)，滿(mǎn)足這些用戶(hù)用水的壓力要求。在汽輪機(jī)組除氧器水位調(diào)節(jié)閥全開(kāi)（此時(shí) 除氧器水位調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失為零）情況下，凝結(jié)水泵主出口壓力較低，不能滿(mǎn)足給水泵密 封水系統(tǒng)等其他用戶(hù)的最低供水壓力要求，通過(guò)凝結(jié)水泵自帶的增壓級(jí)提供更高壓力的凝 結(jié)水供給水泵密封系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)用水。本實(shí)用新型通過(guò)凝結(jié)水泵增壓級(jí)提供比凝 結(jié)水泵主出口壓力更高的凝結(jié)水，供給水泵密封系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)，同時(shí)徹底消除汽 輪發(fā)電機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行時(shí)除氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，真正實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水泵的深度變頻調(diào)速 運(yùn)行，降低凝結(jié)水泵耗電量，提高汽輪機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。
【權(quán)利要求】
1. 一種汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵，其特征在于：所述的凝結(jié)水泵的泵軸出口端設(shè)有滿(mǎn)足給 水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)最低壓力的增壓級(jí)（2)，增壓級(jí)（2)分別與凝結(jié)水泵的 內(nèi)筒體⑵和設(shè)置在外筒體（6)上的增壓級(jí)出口（1)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵，其特征在于：所述的凝結(jié)水泵包括帶 有凝結(jié)水泵入口（8)和凝結(jié)水泵主出口（3)的外筒體（6)，外筒體（6)內(nèi)設(shè)有與外筒體（6) 連通的內(nèi)筒體（7)，內(nèi)筒體（7)內(nèi)設(shè)有固定在泵軸上的葉輪（4)，且內(nèi)筒體（7)與凝結(jié)水泵 出口（3)相連通，泵軸出口端上的增壓級(jí)（2)與內(nèi)筒體（7)相連通，增壓級(jí)出口（1)設(shè)置在 外筒體（6)上。
3. -種基于權(quán)利要求1或2所述的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵的凝結(jié)水系統(tǒng)，其特征在于： 包括凝汽器熱井（9)以及與凝汽器熱井（9)相連通的汽輪機(jī)組用凝結(jié)水泵（10)，汽輪機(jī)組 用凝結(jié)水泵（10)的增壓級(jí)出口（1)分別與給水泵密封水系統(tǒng)和減溫器噴水系統(tǒng)相連；凝結(jié) 水泵主出口（3)經(jīng)凝結(jié)水精處理裝置（16)與低壓回?zé)嵯到y(tǒng)相連，且低壓回?zé)嵯到y(tǒng)的入口或 出口處設(shè)有除氧器水位調(diào)節(jié)閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的凝結(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述的凝結(jié)水泵主出口（3)分為 兩路，一路通過(guò)第一分流管路與增壓級(jí)出口（1)相連，另一路經(jīng)第一截止閥（15)與凝結(jié)水 精處理裝置（16)相連；其中，第一分流管路上設(shè)有增壓級(jí)最小流量保護(hù)閥（11)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的凝結(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述的增壓級(jí)出口（1)與第一分 流管路連接后與第二截止閥（12)相連，第二截止閥（12)的出口分別與給水泵密封水系統(tǒng) 和減溫器噴水系統(tǒng)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的凝結(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述的第二截止閥（12)的出口與 給水泵密封水系統(tǒng)之間設(shè)有第三截止閥（13)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的凝結(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述的凝結(jié)水精處理裝置 (16)的出口還通過(guò)第二分流管路與減溫器噴水系統(tǒng)的入口相連，且第二分流管路上還設(shè)有 第五截止閥（17)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的凝結(jié)水系統(tǒng)，其特征在于：所述的第二截止閥（12)的出口與 第二分流管路連接后經(jīng)第四截止閥（14)與減溫器噴水系統(tǒng)相連。
【文檔編號(hào)】F22D11/06GK203906301SQ201420300453
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】居文平, 馬汀山, 許朋江, 程?hào)|濤, 李永康, 陳愷, 任麗君, 劉楊 申請(qǐng)人:西安熱工研究院有限公司