變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)以及一種蒸汽發(fā)電機組。該系統(tǒng)包括背壓式小汽機、給水泵和變頻發(fā)電機,其中,背壓式小汽機、給水泵和變頻發(fā)電機同軸相連。通過調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機的輸出,從而控制背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速,進而控制給水泵的轉(zhuǎn)速。本實用新型的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)能夠減少小汽機進汽節(jié)流的損失,提高運行效率,同時充分發(fā)揮小汽機的做功能力,增加運行收益。
【專利說明】變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)能【技術領域】,具體地涉及一種變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在大容量高參數(shù)汽輪機發(fā)電廠中,通常配置汽動給水泵系統(tǒng)組。這些給水泵系統(tǒng)組通過如背壓式小汽機來驅(qū)動,將給水提高壓力,供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。
[0003]根據(jù)機組負荷變化,需要給水泵系統(tǒng)的出力相應變化,通常通過給水泵系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的相應變化滿足,而給水泵系統(tǒng)轉(zhuǎn)速由同軸連接的背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速決定。
[0004]為了滿足長期夏季機組滿發(fā),背壓式小汽機的額定出力通常比給水泵系統(tǒng)的額定出力大,給水泵系統(tǒng)的額定出力比機組額定負荷所需要的出力大,故背壓式小汽機的額定出力有較大裕量,一般為20%以上?,F(xiàn)有技術中,背壓式小汽機配置進汽調(diào)節(jié)閥,通過調(diào)節(jié)閥的開度,可以控制背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速。然而,這種配置導致背壓式小汽機進汽調(diào)節(jié)閥大多運行時間開度較小,造成節(jié)流損失。
[0005]此外,由于發(fā)電機組的負荷隨電網(wǎng)需求每天都在不斷變化,負荷有高有低,因此在低負荷時,背壓式小汽機的進汽調(diào)節(jié)閥的開度會更小,從而造成的節(jié)流損失更大。并且由于背壓式小汽機的做功的能力不能充分發(fā)揮,因此也存在相對較大的經(jīng)濟損失。
[0006]圖1?3示出現(xiàn)有的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的3種典型布置的系統(tǒng)流程圖。如圖1所示,背壓式小汽機I與給水泵系統(tǒng)4同軸連接,背壓式小汽機的進汽管道101上裝有調(diào)節(jié)閥I。正常運行時,高壓蒸汽進入背壓式小汽機1,蒸汽推動背壓式小汽機I轉(zhuǎn)動,從而拖動同軸的給水泵系統(tǒng)4轉(zhuǎn)動,做功后的低壓排汽或抽汽到排汽管道102或抽汽管道3。給水泵系統(tǒng)4使給水的壓力提高,供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。排汽管道或抽汽管道的級數(shù)可選,抽汽級數(shù)為η,η = 1、2、3、4、5或6。調(diào)節(jié)背壓式小汽機進汽管道101上的調(diào)節(jié)閥2的開度改變進汽量,從而改變背壓式小汽機I的輸出功率,進而改變給水泵系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)速,以滿足不同的發(fā)電機組負荷要求。
[0007]如圖2所示,給水泵組200由前置泵系統(tǒng)5和給水泵系統(tǒng)4組成,分別有給水泵系統(tǒng)4與前置泵系統(tǒng)5同軸連接于背壓式小汽機I的兩個軸端,根據(jù)轉(zhuǎn)速匹配,需要在前置泵系統(tǒng)5和背壓式小汽機I的輸出端之間裝有定速比齒輪箱6。高壓蒸汽進入背壓式小汽機1,蒸汽推動背壓式小汽機I轉(zhuǎn)動,從而拖動同軸的給水泵系統(tǒng)4和前置泵系統(tǒng)5轉(zhuǎn)動,前置泵系統(tǒng)5和給水泵系統(tǒng)4先后使給水的壓力提高,供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。調(diào)節(jié)背壓式小汽機I進汽管道101上的調(diào)節(jié)閥2的開度來控制給水泵組200中前置泵系統(tǒng)5和給水泵系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)速,以滿足不同的機組負荷要求。
[0008]圖3所示系統(tǒng)組成與工作原理與圖2類似,不同的是,給水泵系統(tǒng)4與前置泵系統(tǒng)5位于小汽機I的同側(cè)輸出端,根據(jù)轉(zhuǎn)速匹配,需要在給水泵系統(tǒng)4和前置泵系統(tǒng)5的輸出端之間裝有定速比齒輪箱6。
[0009]為了滿足長期夏季機組滿發(fā),背壓式小汽機的額定出力通常比給水泵的額定出力大,給水泵的額定出力比機組額定負荷所需要的出力大,故背壓式小汽機的額定出力有較大裕量,一般為20%以上?,F(xiàn)有技術中,背壓式小汽機配置進汽調(diào)節(jié)閥,通過調(diào)節(jié)閥的開度,可以控制背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速。
[0010]例如對I臺1000MW蒸汽發(fā)電機組,通常配置2臺50%容量的汽動給水泵組。給水泵的額定工況所需功率約為17000kW,而配套的背壓式小汽機最大出力約為22000kW,每臺機組背壓式小汽機出力裕量為(22000-17000)x2=10000kW。這是為了滿足機組長年夏季滿發(fā)而配置。
[0011]這種裕量配置存在以下現(xiàn)有問題:
[0012]1、背壓式小汽機需要節(jié)流,降低出力,與給水泵組所需功率匹配,存在明顯節(jié)流損失。背壓式小汽機的調(diào)節(jié)閥開度較小,常見開度在60%以下,影響背壓式小汽機運行效率5%以上;
[0013]2、全年大多數(shù)運行時間,特別是機組低負荷時,背壓式小汽機出力都未充分利用。每臺機組的背壓式小汽機平均未利用功率為IOOOOkW以上。
[0014]因此,如何針對現(xiàn)有背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的節(jié)流調(diào)速問題,開發(fā)一種既能有效減少背壓式小汽機進汽節(jié)流的損失,又能充分利用背壓式背壓式小汽機出力的驅(qū)動給水泵系統(tǒng)是目前汽輪機發(fā)電廠在節(jié)能領域亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0015]本實用新型的目的在于提供一種節(jié)流損失小,小汽機出力利用率高的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)。
[0016]本實用新型第一方面提供了一種變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括背壓式小汽機、給水泵和變頻發(fā)電機,其中,
[0017]所述背壓式小汽機、給水泵和變頻發(fā)電機同軸相連;
[0018]通過調(diào)節(jié)所述變頻發(fā)電機的輸出,從而控制所述背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速,進而控制所述給水泵的轉(zhuǎn)速。
[0019]在另一優(yōu)選例中,所述背壓式小汽機還包括抽汽出口 ;
[0020]在另一優(yōu)選例中,所述抽汽出口通過抽汽管道與高溫熱源加熱器或熱交換器連接;
[0021]在另一優(yōu)選例中,所述抽汽管道包括η級抽汽管道,所述η = 1、2、3、4、5或6。
[0022]在另一優(yōu)選例中,所述變頻發(fā)電機的輸出端與變流器相連。
[0023]在另一優(yōu)選例中,所述背壓式小汽機設有進汽管道,所述進汽管道上設有調(diào)節(jié)閥;
[0024]在另一優(yōu)選例中,所述背壓式小汽機設有排汽管道,所述排汽管道與低溫熱源加熱器或熱交換器連接。
[0025]在另一優(yōu)選例中,所述調(diào)節(jié)閥的開度長期保持高開度,開度的范圍為70% -100%。
[0026]在另一優(yōu)選例中,所述給水泵和變頻發(fā)電機分別與所述背壓式小汽機兩側(cè)的軸端相連。
[0027]在另一優(yōu)選例中,所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱,所述的定速比齒輪箱同軸連接于所述背壓式小汽機和變頻發(fā)電機之間。[0028]在另一優(yōu)選例中,所述的定速比齒輪箱具有離合器功能。
[0029]在另一優(yōu)選例中,所述的定速比齒輪箱為離合器。
[0030]在另一優(yōu)選例中,所述的定速比齒輪箱的輸入端與所述的背壓式小汽機的一側(cè)的軸端相連,所述的給水泵系統(tǒng)的輸入端與所述背壓式小汽機的另一側(cè)的軸端相連。
[0031]在另一優(yōu)選例中,所述的系統(tǒng)還包括前置泵,所述前置泵與所述給水泵連接于所述背壓式小汽機的同一軸端,所述前置泵的輸入端與所述給水泵的輸出端相連。
[0032]在另一優(yōu)選例中,在所述前置泵與所述給水泵之間設有定速比齒輪箱,所述定速比齒輪箱與所述前置泵和給水泵同軸相連。
[0033]在另一優(yōu)選例中,所述定速比齒輪箱的輸入端與所述給水泵的輸出端相連,所述定速比齒輪箱的輸出端與所述前置泵系統(tǒng)的輸入端相連。
[0034]在另一優(yōu)選例中,所述給水泵和變頻發(fā)電機連接于所述背壓式小汽機的同一軸端。
[0035]在另一優(yōu)選例中,所述的給水泵的輸入端與所述背壓式小汽機的一側(cè)的軸端相連,所述的變頻發(fā)電機的輸入端與所述的給水泵系統(tǒng)的輸出端相連。
[0036]在另一優(yōu)選例中,所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱,所述定速比齒輪箱同軸連接于所述給水泵和變頻發(fā)電機之間。
[0037]在另一優(yōu)選例中,所述定速比齒輪箱的輸入端與所述給水泵的輸出端相連,所述定速比齒輪箱的輸出端與所述變頻發(fā)電機的輸入端相連。
[0038]在另一優(yōu)選例中,所述系統(tǒng)還包括前置泵,所述前置泵同軸連接于所述定速比齒輪箱與變頻發(fā)電機之間。
[0039]在另一優(yōu)選例中,所述前置泵的輸入端與所述定速比齒輪箱的輸出端相連,所述前置泵的輸出端與所述變頻發(fā)電機的輸入端相連。
[0040]在另一優(yōu)選例中,所述系統(tǒng)還包括前置泵,所述前置泵位于所述變頻發(fā)電機的外偵牝前置泵的輸入端與所述變頻發(fā)電機的輸出端相連。
[0041 ] 本實用新型第二方面提供了 一種蒸汽發(fā)電機組,所述發(fā)電機組配置有第一方面所述的系統(tǒng)。
[0042]本發(fā)明第三方面提供了一種調(diào)節(jié)背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)中給水泵轉(zhuǎn)速的方法,所述系統(tǒng)包括背壓式小汽機和給水泵,在所述系統(tǒng)中增設變頻發(fā)電機,通過調(diào)節(jié)所述變頻發(fā)電機的輸出,從而控制所述背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速,進而控制所述給水泵的轉(zhuǎn)速。
[0043]應理解,在本實用新型范圍內(nèi)中,本實用新型的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合,從而構成新的或優(yōu)選的技術方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1?3為現(xiàn)有技術中背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)示意圖。
[0045]圖4為根據(jù)本實用新型第一實施例的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程示意圖。
[0046]圖5為根據(jù)本實用新型第二實施例的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程示意圖。[0047]圖6為根據(jù)本實用新型第三實施例的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程示意圖。
[0048]圖7為根據(jù)本實用新型第四實施例的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程示意圖。
[0049]圖8為根據(jù)本實用新型第五實施例的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程示意圖。
[0050]圖9為根據(jù)本實用新型第六實施例的變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程示意圖。
【具體實施方式】
[0051]發(fā)明人經(jīng)過深入廣泛的研究,發(fā)現(xiàn)通過與背壓式小汽機同軸連接變頻發(fā)電機,不僅可通過控制變頻發(fā)電機的出力方式,部分或全部代替調(diào)節(jié)閥方式,以控制小汽機的轉(zhuǎn)速,從而控制給水泵的轉(zhuǎn)速,而且可利用變頻發(fā)電機進行發(fā)電,從而充分利用了小汽機的出力。本實用新型小汽機的調(diào)節(jié)閥的開度可長期保持高開度(開度范圍為70% -100%),大大減少了節(jié)流造成的損失,并且充分利用小汽機的出力,使得小汽機的運行效率的提高了8%-20%。在此基礎上完成了本發(fā)明實用新型。
[0052]如本文所用,“變頻發(fā)電機”是指相對于常規(guī)發(fā)電為固定頻率的發(fā)電機而言,發(fā)電的頻率隨時在較大范圍變化的發(fā)電機。
[0053]如本文所用,“背壓式小汽機”、“背壓式小汽輪機”、“小汽機”和“小汽輪機”可互換使用,是指排汽到高于大氣壓的換熱器或熱網(wǎng)的汽輪機稱為背壓式小汽機。
[0054]如本文所用,“同軸相連”是指各設備連接在同一轉(zhuǎn)動軸系上。
[0055]與現(xiàn)有技術相比,本實用新型具有以下主要優(yōu)點:
[0056](I)將目前系統(tǒng)中背壓式小汽機調(diào)節(jié)閥的常見開度從60%以下提高至70%-100%,并且能夠長期保持高開度水平,顯著減少了小汽機因與驅(qū)動設備所需功率相匹配而節(jié)流所造成的損失。
[0057](2)本實用新型的背壓式小汽機的運行效率可提高5%_20%,每臺1000MW機組年節(jié)約標煤5000噸以上,大幅降低運行成本,并達到減少污染物排放的綜合效益。
[0058](3)本實用新型的系統(tǒng)充分利用小汽機的做功能力,通過變頻發(fā)電機發(fā)電,每臺1000MW機組每年可對外多供電7500萬千瓦,直接經(jīng)濟收益1500萬元以上。
[0059]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明,以便更清楚理解本實用新型的目的、特點和優(yōu)點。應理解的是,附圖所示的實施例并不是對本實用新型范圍的限制,而只是為了說明本實用新型技術方案的實質(zhì)精神。
[0060]圖4?9分別為本實用新型變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)6個實施例的系統(tǒng)流程示意圖。變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)由背壓式小汽機100、給水泵4或者給水泵組200、變頻發(fā)電系統(tǒng)300以及定速比齒輪箱6等幾大部分組成。其中,背壓式小汽機100包括小汽機1、進汽管道101、調(diào)節(jié)閥2和排汽管道102 ;給水泵組200包括給水泵4和前置泵5 ;變頻發(fā)電系統(tǒng)300包括變頻發(fā)電機7、變流器8和可選的變壓器9。背壓式小汽機100、給水泵4或者給水泵組200、變頻發(fā)電機7以及定速比齒輪箱6同軸連接。在部分實施例中,變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)中可根據(jù)需要安裝另一定速比齒輪箱6或者離合器11。本技術也可應用于其他大功率水泵。
[0061]圖4示出本實用新型變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的第一實施例的系統(tǒng)流程圖。正常運行時,背壓式小汽機100的調(diào)節(jié)閥2保持較大(甚至全開)開度,高壓蒸汽進入小汽機1,蒸汽推動小汽機I轉(zhuǎn)動,從而在背壓式小汽機的一個輸出端拖動同軸的給水泵4轉(zhuǎn)動,做功后的低壓通過排汽管道102排到低溫熱源(低壓汽源)加熱器或熱交換器。給水泵4使給水的壓力提高,供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。
[0062]本實用新型的系統(tǒng)中,背壓式小汽機還可包括抽汽出口,背壓式小汽機可根據(jù)需要,配置抽汽管道3。抽汽出口通過抽汽管道3與高溫熱源(高壓汽源)加熱器或熱交換器連接。排氣管道和抽汽管道的級數(shù)可選,抽汽級數(shù)為η,η = 1、2、3、4、5。
[0063]背壓式小汽機的另一輸出端拖動變頻發(fā)電機7,小汽機I和變頻發(fā)電機7之間可以根據(jù)需要選配定速比齒輪箱6。變頻發(fā)電機7所發(fā)出的變頻電可以直接全部或部分供給變頻電用戶,也可全部或部分通過變流器8,變成與電網(wǎng)匹配的工頻電(頻率一般為50Hz或者60Hz ),供給廠內(nèi)或廠外電網(wǎng)。如果變頻發(fā)電機與電網(wǎng)之間電壓不同,可以設置變壓器9,將所發(fā)的電變壓到與電網(wǎng)匹配的電壓。
[0064]通過調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機7的激勵系統(tǒng)改變其負載,從而使得小汽機I承受的總負載發(fā)生變化,由于小汽機I的進汽量不變,總負載的變化將導致小汽機I的轉(zhuǎn)速變化,進而滿足小汽機I另一側(cè)的給水泵4的轉(zhuǎn)速要求,以適應發(fā)電機組的不同工況要求。
[0065]換言之,即通過控制變頻發(fā)電機7的輸出(出力),可以部分或全部代替調(diào)節(jié)閥2節(jié)流方式,控制小汽機I的轉(zhuǎn)速,從而在滿足給水泵4轉(zhuǎn)速控制要求的同時,提高了背壓式小汽機的運行效率。
[0066]圖5所示的第二實施例與圖4所示的第一實施例基本工作原理相同,不同的是,變頻發(fā)電系統(tǒng)300與給水泵4同軸連接布置于小汽機I的同一輸出端,其中,給水泵4靠近小汽機I的輸出端。給水泵4和變頻發(fā)電機7之間可以根據(jù)需要選配定速比齒輪箱6。
[0067]正常運行時,背壓式小汽機100的調(diào)節(jié)閥2保持較大(甚至全開)開度,高壓蒸汽進入小汽機1,蒸汽推動小汽機I轉(zhuǎn)動,從而拖動給水泵4和變頻發(fā)電機7同時轉(zhuǎn)動。給水泵4使給水的壓力提高,供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。變頻發(fā)電機7所發(fā)出的變頻電可以直接全部或部分供給變頻電用戶,也可全部或部分通過變流器8,變成與電網(wǎng)匹配的工頻電(頻率一般為50Hz或者60Hz ),供給廠內(nèi)或廠外電網(wǎng)。如果變頻發(fā)電機與電網(wǎng)之間電壓不同,可以設置變壓器9,將所發(fā)的電變壓到與電網(wǎng)匹配的電壓。
[0068]發(fā)電機組負荷變大或變小時,調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機7的勵磁系統(tǒng)改變其負載變小或變大,從而使小汽機I輸出端總負載變小或變大,由于小汽機I的進汽量不變,總負載的變化將導致小汽機I的轉(zhuǎn)速變大或變小,給水泵4的轉(zhuǎn)速相應地變大或變小,從而滿足發(fā)電機組工況變化要求。
[0069]圖6-8所示的本實用新型第三、四、五實施例與圖4、圖5所示的第一、二實施例的基本工作原理相同,給水泵組200包括給水泵4和前置泵5。
[0070]如圖6所示,本實用新型的第三實施例中,給水泵組200與變頻發(fā)電系統(tǒng)300分別同軸布置于小汽機I的不同輸出端。小汽機I 一側(cè)的給水泵組200中,給水泵4靠近小汽機I的輸出端,給水泵4與前置泵5之間根據(jù)轉(zhuǎn)速匹配的需要配置合適的定速比齒輪箱6。而在小汽機I的另一側(cè),小汽機I和變頻發(fā)電機7之間可以根據(jù)需要選配定速比齒輪箱6。[0071]正常運行時,背壓式小汽機100的調(diào)節(jié)閥2保持較大(甚至全開)開度,高壓蒸汽進入小汽機1,蒸汽推動小汽機I轉(zhuǎn)動,從而拖動給水泵組200和變頻發(fā)電機7同時轉(zhuǎn)動。經(jīng)過前置泵5 —級加壓的水進入給水泵4進行二級加壓過后,供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。變頻發(fā)電機7所發(fā)出的變頻電可以直接全部或部分供給變頻電用戶,也可全部或部分通過變流器8,變成與電網(wǎng)匹配的工頻電(頻率一般為50Hz或者60Hz ),供給廠內(nèi)或廠外電網(wǎng)。如果變頻發(fā)電機與電網(wǎng)之間電壓不同,可以設置變壓器9,將所發(fā)的電變壓到與電網(wǎng)匹配的電壓。
[0072]發(fā)電機組負荷變大或變小時,調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機7的勵磁系統(tǒng)使其負載變小或變大,從而使小汽機I輸出端總負載變小或變大,進而使小汽機I的轉(zhuǎn)速變大或變小,與小汽機I輸出端直接相連的給水泵4的轉(zhuǎn)速相應地變大或變小,前置泵5的轉(zhuǎn)速也依定速比齒輪箱的減速比相應縮倍地變大或變小,因而滿足發(fā)電機組工況變化要求。
[0073]如圖7所示,本實用新型的第四實施例中,給水泵組200與變頻發(fā)電系統(tǒng)300同軸布置于小汽機I的同一輸出端,給水泵4直接與小汽機I輸出端相連,變頻發(fā)電機7同軸布置于給水泵4和前置泵5之間。根據(jù)轉(zhuǎn)速匹配,需要在給水泵4和前置泵5之間安裝定速比齒輪箱6,圖7所示的本實施例中,定速比齒輪箱6同軸布置于給水泵4和變頻發(fā)電機7之間。根據(jù)實際情況變化要求,定速比齒輪箱6也可同軸布置于變頻發(fā)電機7與前置泵5之間,圖未示。
[0074]與以上實施例類似地,小汽機I轉(zhuǎn)動拖動給水泵組200和變頻發(fā)電機7同時轉(zhuǎn)動,當發(fā)電機組工況發(fā)生變化時,通過調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機7的輸出(出力),部分或全部代替調(diào)節(jié)閥2節(jié)流方式,控制小汽機I的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)前置泵5和給水泵4的轉(zhuǎn)速使之滿足工況變化要求。
[0075]如圖8所示,本實用新型的第五實施例中,給水泵組200與變頻發(fā)電系統(tǒng)300同軸布置于小汽機I的同一輸出端,給水泵4直接與小汽機I輸出端相連,前置泵5同軸布置于給水泵4和變頻發(fā)電機7之間。根據(jù)轉(zhuǎn)速匹配,在給水泵4和前置泵5之間安裝有定速比齒輪箱6。
[0076]與以上實施例類似地,小汽機I轉(zhuǎn)動拖動給水泵組200和變頻發(fā)電機7同時轉(zhuǎn)動,當發(fā)電機組工況發(fā)生變化時,通過調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機7的輸出(出力),部分或全部代替調(diào)節(jié)閥2節(jié)流方式,控制小汽機I的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)前置泵5和給水泵4的轉(zhuǎn)速使之滿足工況變化要求。
[0077]圖9所示的第六實施例與圖4所示的第一實施例基本工作原理相同,不同的是,在變頻發(fā)電機7和小汽機I之間可根據(jù)需要選配離合器11。離合器11連接時起到定速比齒輪箱的功能,離合器11斷開時,變頻發(fā)電系統(tǒng)300與背壓式小汽機100分離,系統(tǒng)回到如圖1所示的現(xiàn)有技術。
[0078]本實用新型針對現(xiàn)有背壓式小汽機驅(qū)動給水泵技術的節(jié)流調(diào)速的技術問題,增加與背壓式小汽機驅(qū)動給水泵組同軸連接的變頻發(fā)電機,通過控制變頻發(fā)電機的出力來調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速,不但能減少小汽機進汽節(jié)流的損失,而且能充分利用小汽機的出力,通過變頻發(fā)電機多發(fā)電,提高電廠的售電收益。
[0079]對I臺1000MW超超臨界發(fā)電機組,采用本實用新型,小汽機的調(diào)節(jié)閥開度可長期保持在大開度甚至100%全開度,顯著減少節(jié)流損失,小汽機運行效率提高5%以上,年節(jié)約標煤5000噸以上,可大幅降低運行成本,并達到減少污染物排放的綜合效益;另外,可充分利用小汽輪機的做功能力,通過變頻發(fā)電機發(fā)電,每年可對外多供電7500萬千瓦,直接經(jīng)濟收益1500萬元以上。
[0080]在本實用新型提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考,就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解,在閱讀了本實用新型的上述講授內(nèi)容之后,本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種變頻發(fā)電機調(diào)速的背壓式小汽機驅(qū)動給水泵系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括背壓式小汽機、給水泵和變頻發(fā)電機,其中, 所述背壓式小汽機、給水泵和變頻發(fā)電機同軸相連; 通過調(diào)節(jié)所述變頻發(fā)電機的輸出,從而控制所述背壓式小汽機的轉(zhuǎn)速,進而控制所述給水泵的轉(zhuǎn)速。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述背壓式小汽機設有進汽管道,所述進汽管道上設有調(diào)節(jié)閥。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述給水泵和變頻發(fā)電機分別與所述背壓式小汽機兩側(cè)的軸端相連。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱,所述的定速比齒輪箱同軸連接于所述背壓式小汽機和變頻發(fā)電機之間。
5.如權利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述的系統(tǒng)還包括前置泵,所述前置泵與所述給水泵連接于所述背壓式小汽機的同一軸端,所述前置泵的輸入端與所述給水泵的輸出端相連。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述給水泵和變頻發(fā)電機連接于所述背壓式小汽機的同一軸端。
7.如權利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱,所述定速比齒輪箱同軸連接于所述給水泵和變頻發(fā)電機之間。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括前置泵,所述前置泵同軸連接于所述定速比齒輪箱與變頻發(fā)電機之間。
9.如權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括前置泵,所述前置泵位于所述變頻發(fā)電機的外側(cè),前置泵的輸入端與所述變頻發(fā)電機的輸出端相連。
10.一種蒸汽發(fā)電機組,其特征在于,所述發(fā)電機組配置有權利要求1所述的系統(tǒng)。
【文檔編號】F04B49/20GK203394697SQ201320494115
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權日:2013年8月13日
【發(fā)明者】申松林, 施剛夜, 葉勇健, 林磊 申請人:中國電力工程顧問集團華東電力設計院