一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统的制作方法

1.本发明属于燃煤机组节能降耗领域，涉及一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统。


背景技术：

2.在电网进一步要求火电机组进行深度调峰，机组发电负荷要降到额定负荷的30％以下，这就会导致汽轮机的辅机设备要运行在偏离设计值较远的工况，造成设备的运行环境较差，增加辅机耗能。对于当前采用前置泵与汽动给水泵不同轴布置的机组来说，会带来能耗增大和运行安全受损的问题。如果前置泵与汽动给水泵同轴，在负荷降低时，汽动给水泵转速会降低，进而带动前置泵转速降低，前置泵流量和扬程随之降低，功耗降低和前置泵转动轴的径向和轴向推力减小，以保证前置泵运行安全。不同轴的前置泵是由单独的电动机驱动，而给水泵是由小汽轮机驱动，给水泵的转速会随着机组负荷的降低而减小，流量与扬程也随之减小。但是前置泵由于采用定速电机，负荷降低时难以降低转速，前置泵功率变化不大，流量降低了，扬程增大，使得前置泵转动轴的径向和轴向推力大幅增大，影响前置泵的运行安全和运行寿命。尤其是当前要求机组大幅度调峰的背景下，机组负荷将要降到额定负荷的30％以下，使前置泵的运行环境进一步恶劣。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统，以解决现有技术中机组大幅度调峰时，机组负荷降低，影响前置泵的运行安全和运行寿命的问题。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统，其特征在于，包括除氧器、除氧器设置有两个出水端，两个出水端分别连接至a前置泵变频装置和b前置变频装置；
6.a前置变频装置的出水端连接至a前置泵，a前置泵的出水端连接至a汽动给水泵；
7.b前置变频装置的出水端连接至b前置泵，b前置泵的出水端连接至b汽动给水泵；
8.a汽动给水泵和b汽动给水泵的出水端汇合后共同连接至3号高压加热器。
9.本发明的进一步改进在于：
10.优选的，除氧器和a前置变频装置之间的连接管路上设置有a前置泵入口截止阀。
11.优选的，除氧器和b前置变频装置之间的连接管路上设置有b前置泵入口截止阀。
12.优选的，a前置泵和a汽动给水泵之间设置有a前置泵出口截止阀。
13.优选的，a前置泵出口截止阀和a汽动给水泵之间的连接管道上设置有分支，所述分支连接至a给水泵小汽轮机。
14.优选的，b前置泵和b汽动给水泵之间的连接管道上设置有b前置泵出口截止阀。
15.优选的，b前置泵出口截止阀和b汽动给水泵之间的连接管道上设置有分支，所述分支连接至b给水泵小汽轮机。
16.优选的，所述a前置泵变频装置为前置泵变频器或永磁调速设备；所述b前置变频装置为前置泵变频器或永磁调速设备。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18.本发明公开了一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统，该系统包括除氧器，除氧器的出水端和汽动给水泵连接，在汽动给水泵的前端设置变频装置，以保证与汽动给水泵同步降低前置泵转速，该发明通过对前置泵系统进行调速改造，采用变频或者永磁调速改造，实时的调整前置泵转速，在流量降低的同时，扬程也随着降低，降低前置泵耗功，提升前置泵运行安全和寿命。
19.进一步的，除氧器和前置变频装置之间设置有入口截止阀，控制从除氧器输出至3号高压加热器的水流量。
20.进一步的，每一个汽动给水泵都连接有一个给水泵小汽轮机，通过给水泵小汽轮机进行驱动。
附图说明
21.图1为本发明的系统结构图；
22.其中：1、除氧器；2、a前置泵入口截止阀；3、b前置泵入口截止阀；4、a前置泵变频器或者永磁调速设备；5、b前置泵变频器或者永磁调速设备；6、a前置泵；7、b前置泵；8、a前置泵出口截止阀；9、b前置泵出口截止阀；10、a给水泵小汽轮机；11、b给水泵小汽轮机；12、a汽动给水泵；13、b汽动给水泵；14、3号高压加热器。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.本发明的目的在于提出一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统。在电网进一步要求火电机组进行深度调峰，机组发电负荷要降到额定负荷的30％以下的大背景下，火电机组的辅机偏离设计工况较远的区间运行。对于前置泵与汽动给水泵非同轴的给水系统来说，在低负荷运行时增大了前置泵的功耗，同时带来了运行安全和寿命受影响的问题。通过给前置泵电机增加变频或者永磁调速装置，随着汽动给水泵转速变化实时调整前置泵转速，在流量降低的同时，扬程也随着降低，降低前置泵耗功，提升前置泵运行安全和寿命。
26.附图为本发明的系统示意，结合图1进一步详细说明。
27.本发明公开了一种深度变频工况下非同轴汽动给水泵前置泵调速系统，该系统包
括除氧器1，除氧器1设置有两个出水端，一个出水端连接至a前置泵入口截止阀2，a前置泵入口截止阀2连接有a前置变频装置4，a前置变频装置4的输出端和a前置泵6连接，a前置泵6的输出端和a汽动给水泵12连接，a前置泵6和a汽动给水泵12的连接管路上设置有a前置泵出口截止阀8，a前置泵出口截止阀8和a汽动给水泵12之间的连接管路上设置有分支，分支和a给水泵小汽轮机10连接。
28.除氧器1的另一个出水端和b前置泵入口截止阀3连接，b前置泵入口截止阀3和b前置变频装置5连接，b前置变频装置5连接，b前置变频装置5的输出端和b前置泵7连接，b前置泵7和b汽动给水泵13连接，b前置泵7和b汽动给水泵13之间的连接管路上设置有b前置泵出口截止阀9，b前置泵出口截止阀9和b汽动给水泵13之间的连接管路上设置有分支，分支连接至b给水泵小汽轮机11。
29.a汽动给水泵12和b汽动给水泵13的出水管路汇合后共同连接至3号高压加热器14。
30.a前置变频装置4和b前置变频装置5均为前置泵变频器或永磁调速设备。
31.本发明的工作过程为：
32.给水在除氧器1内除氧加热，通过a前置泵入口截止阀2和a前置泵入口截止阀3分别进入a前置泵6和b前置泵7，在两个前置泵的电动机上增加a前置变频装置4和b前置泵变频装置5，实现前置泵的变转速调节。给水在两个前置泵内加压后，经过a前置泵出口截止阀8和a前置泵出口截止阀9分别进入a汽动给水泵12和b汽动给水泵13，汽动给水泵分别由a给水泵小汽轮10机和b给水泵小汽轮机11来驱动，在汽动给水泵中进一步加压后，汇到给水母管进入3号高压加热器14。
33.以某1000mw超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压凝汽式机组应用此方案为例分析：
34.表1前置泵及主给水泵技术规范：
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50％额定负荷下，单台前置泵运行方式改造前后对比，如下表2所示。
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表2单台前置泵改造前后对比表
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经过改造后单台前置泵功率下降214kw，机组配备两台前置泵，总功率下降428kw，带来了良好的节能收益。主给水泵的必须汽蚀余量为68.44m，改造后前置泵在50％负荷下，扬程为105m，满足主给水泵不受汽蚀的问题；改造后，由于转速下降，前置泵运行工况点较设计工况点接近，前置泵效率为81％，远远高于改造前的65％，运行于高效区，对于前置泵推力平衡有较好的改善作用，保证了前置泵的运行安全和寿命。
[0041]
投运效果
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通过给前置泵电机增加变频或者永磁调速装置，随着汽动给水泵转速变化实时调整前置泵转速，在流量降低的同时，扬程也随着降低，降低前置泵耗功，提升前置泵运行安全和寿命。
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以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。