本技術(shù)涉及火力發(fā)電，特別是指一種背壓分級控制的抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著高效、清潔火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，高效燃煤發(fā)電技術(shù)一直以提升機(jī)組容量和蒸汽初參數(shù)，進(jìn)而提高機(jī)組熱效率、降低污染物排放量為目標(biāo)。機(jī)組初參數(shù)隨著技術(shù)的發(fā)展逐步提高，目前超超臨界機(jī)組已相當(dāng)普及，超超臨界機(jī)組的技術(shù)繼承性好，同時(shí)高效超超臨界發(fā)電具有較高的效率和較低的建設(shè)成本。

2、目前超超臨界機(jī)組主蒸汽、再熱蒸汽溫度普遍采用600℃、620℃，回?zé)岢槠麖闹髌啓C(jī)通流中抽取，回?zé)岢槠绕涫墙?jīng)過再熱后的回?zé)岢槠^熱度大，而超超臨界二次再熱機(jī)組中經(jīng)過二次再熱后的回?zé)岢槠^熱度更大，高溫差換熱致使整個(gè)循環(huán)能級利用效率大幅降低。在材料工業(yè)不斷發(fā)展的支持下，超超臨界發(fā)電技術(shù)正朝著更高初參數(shù)的技術(shù)方向前進(jìn)，從目前的620℃等級向初參數(shù)更高的650℃、700℃、750℃等級超超臨界發(fā)電技術(shù)邁進(jìn)。初參數(shù)的不斷提高將使回?zé)岢槠^熱度大的問題更加突出。同時(shí)，隨著機(jī)組容量和初參數(shù)的提高，鍋爐主給水泵的功率也越來越大，通常不再采用電機(jī)驅(qū)動而采用單獨(dú)的凝汽式小汽機(jī)來驅(qū)動。

3、常規(guī)的解決回?zé)岢槠^熱度大的措施是為經(jīng)過再熱后的第一級回?zé)岢槠O(shè)置外置式蒸汽冷卻器，利用回?zé)岢槠^熱度加熱給水，如圖1所示。另外，還有一種解決措施是采用雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)是一個(gè)嵌套的熱力系統(tǒng)，驅(qū)動給水泵的小汽機(jī)的抽汽參與回?zé)嵫h(huán)。如圖2所示，采用雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)后，用于驅(qū)動給水泵的小汽機(jī)為抽汽背壓式，原高溫回?zé)岢槠臑閺男∑麢C(jī)中抽取，整個(gè)系統(tǒng)回?zé)岢槠罡邷囟炔怀^高壓缸排汽溫度，大幅提高循環(huán)能級利用效率。

4、申請?zhí)枮閏n201310352246.0的專利技術(shù)公開了一種變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)和方法，用一種變頻發(fā)電機(jī)來平衡背壓式小汽機(jī)多余的輸出功率，并通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出功率來調(diào)節(jié)給水泵組的轉(zhuǎn)速。如圖3所示，汽動給水泵增加變頻發(fā)電機(jī)以后，給水泵組整體的軸系加長，原來布置于小汽機(jī)兩側(cè)的主給水泵和前置泵需要布置在同一側(cè)，而為了主泵的抽芯檢修，需要進(jìn)一步拉長軸系，整個(gè)軸系較原來加長了許多，軸系振動的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。

5、事實(shí)上，在工程實(shí)踐中，軸系振動也是背壓式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)中需要解決的問題。

6、另外，抽背式小汽機(jī)背壓控制的問題也是亟需解決的難點(diǎn)。

7、眾所周知，汽輪機(jī)的進(jìn)汽參數(shù)和排汽參數(shù)共同決定了汽輪機(jī)的功率輸出、轉(zhuǎn)速等運(yùn)行參數(shù)。配置了平衡電機(jī)的抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)為保持抽背式小汽機(jī)運(yùn)行在較高的效率，在大多數(shù)工況下保持進(jìn)汽閥全開，滑壓進(jìn)汽，進(jìn)汽端不再調(diào)節(jié)。因此，小汽機(jī)的排汽背壓的波動就對小汽機(jī)的運(yùn)行有較大的影響。這種嵌套式回?zé)嵯到y(tǒng)中抽背式小汽機(jī)的背壓排汽同時(shí)作為一級回?zé)峒訜崞?，它的壓力形成是該級加熱器換熱自平衡的結(jié)果。同常規(guī)凝汽式主汽機(jī)或給水泵小汽機(jī)的排汽背壓(其背壓取決于環(huán)境冷卻水溫)不同，影響抽背式小汽機(jī)背壓的因素眾多：換熱器的端差、水位、排汽量、給水泵的出力等等，如若抽背式小汽機(jī)的背壓經(jīng)常波動，帶來的影響就是多變量控制，則會影響主機(jī)的給水調(diào)節(jié)。在機(jī)組甩負(fù)荷、加熱器故障投、切工況下，由于小汽機(jī)的各級抽汽流量的變化，勢必影響小汽機(jī)的背壓。因此，合理控制小汽機(jī)的背壓以及維持小汽機(jī)背壓穩(wěn)定是維持小汽機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行必須考慮的問題。

8、基于此，申請人考慮提供一種新的方案來解決抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)中存在的軸系振動問題和抽背式小汽機(jī)背壓不穩(wěn)定問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種背壓分級控制的抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)，以解決軸系過長而振動風(fēng)險(xiǎn)大的問題，實(shí)現(xiàn)給水泵驅(qū)動抽背式小汽機(jī)帶平衡發(fā)電機(jī)的軸系平穩(wěn)、安全運(yùn)行，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)合理的控制抽背式小汽機(jī)的背壓，維持背壓的穩(wěn)定，發(fā)揮抽背式小汽機(jī)進(jìn)汽閥全開、排汽壓力波動小、經(jīng)濟(jì)性好、適應(yīng)更高蒸汽參數(shù)的技術(shù)優(yōu)勢，達(dá)到節(jié)能降耗，減少主機(jī)熱力系統(tǒng)和抽背式小汽機(jī)系統(tǒng)的互相影響、降低回?zé)峒訜崞魉徊▌雍鸵缌鳁墴徇\(yùn)行損失的目的。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

3、一種背壓分級控制的抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)，依次由前置泵、變速齒輪箱、主給水泵、抽背式小汽機(jī)、變頻發(fā)電機(jī)和勵磁機(jī)串聯(lián)而成；所述前置泵的進(jìn)、出口與管道之間均采用可拆卸連接；所述前置泵、變速齒輪箱與其鋼制基座采用可拆卸連接；所述抽背式小汽機(jī)與七號低壓加熱器之間通過排汽均壓箱連接；所述七號低壓加熱器為抽背式小汽機(jī)排汽對應(yīng)的低壓加熱器。

4、優(yōu)選地，所述前置泵的進(jìn)、出口與管道之間均采用法蘭連接；所述前置泵和變速齒輪箱共用一個(gè)鋼制基座，且所述前置泵和變速齒輪箱均與鋼制基座采用螺栓螺母緊固連接。

5、優(yōu)選地，所述前置泵與主給水泵通過變速齒輪箱直接相鄰連接；所述主給水泵需要檢修抽芯時(shí)，通過拆卸變速齒輪箱與前置泵來實(shí)現(xiàn)。

6、優(yōu)選地，所述抽背式小汽機(jī)、排汽均壓箱和七號低壓加熱器之間通過七段抽汽管道依次連接；所述抽背式小汽機(jī)與排汽均壓箱之間的七段抽汽管道上設(shè)置有排汽調(diào)節(jié)閥；所述排汽均壓箱與七號低壓加熱器之間的七段抽汽管道上設(shè)置有七號低加進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥。

7、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱上設(shè)置有兩路降壓溢流管路，其中一路降壓溢流管路與凝汽器連接，另一路降壓溢流管路與八號低壓加熱器連接；所述八號低壓加熱器為所述抽背式小汽機(jī)排汽對應(yīng)的低壓加熱器的下一級低壓加熱器。

8、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱與八號低壓加熱器之間的蒸汽管道上設(shè)置有第一溢流調(diào)節(jié)閥。

9、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱與凝汽器之間的蒸汽管道上設(shè)置有第二溢流調(diào)節(jié)閥。

10、優(yōu)選地，所述八號低壓加熱器上設(shè)置有兩個(gè)接口，一個(gè)接口通過蒸汽管道與排汽均壓箱連接，另一個(gè)接口通過八段抽汽管道與主機(jī)低壓缸連接。

11、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱上通過蒸汽管道連接有輔助蒸汽汽源，且所述排汽均壓箱與輔助蒸汽汽源之間的蒸汽管道上設(shè)置有補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥。

12、優(yōu)選地，所述輔助蒸汽汽源為機(jī)組輔助蒸汽或主機(jī)中壓缸抽汽。

13、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果為：

14、(1)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的背壓分級控制的抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)，通過可拆卸安裝前置泵和變速齒輪箱，便于主給水泵檢修，縮短了軸系長度，加強(qiáng)了軸系的穩(wěn)定性，有效避開了軸系的臨界轉(zhuǎn)速；

15、(2)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的背壓分級控制的抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)，通過設(shè)置排汽均壓箱、降壓溢流管路和各管路的閥門，可根據(jù)機(jī)組的具體情況和所處的狀態(tài)，采用5種以上的措施以及它們的組合來控制抽背式小汽機(jī)的排汽背壓，通過調(diào)控抽背式小汽機(jī)的排汽背壓，提高抽背式小汽機(jī)驅(qū)動給水泵系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，具有控制手段多樣、調(diào)節(jié)靈活、控制可靠的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過制定了這些控制措施的優(yōu)先級，在確保全廠熱力系統(tǒng)和抽背式小汽機(jī)的安全運(yùn)行的前提下，保持小汽機(jī)進(jìn)汽閥全開、排汽盡量減少溢流，兼顧了機(jī)組效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯，適用于火力發(fā)電廠超超臨界一次再熱或二次再熱1000mw級雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。