基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统及双机回热系统的制作方法

本公开属于电厂给水泵调速技术领域，尤其涉及一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统及双机回热系统。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前应用于电厂的调速给水泵系统一般采用电驱和汽驱，原动机的功率始终与给水泵所需功率一致，原动机仅仅用于驱动给水泵。发明人发现，对于某些特定场合，比如双机回热系统，原动机不仅满足给水泵功率需要，还要满足热力系统回热抽汽需要，此时原动机功率可能会出现超过给水泵功率的情形，导致机组热效率低，不能满足给水调节需要；而且现有的调速给水泵系统不能及时发现调速给水泵故障，将会导致调速给水泵系统工作效率低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本公开的第一个方面提供一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统，其，实现将多余的功率输出或输入，可用于双机回热系统给水泵驱动及回热抽汽，提高机组热效率，满足给水调节需要；同时实时检测调速给水泵是否发生故障，提高调速给水泵系统的工作效率。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统，包括：

调速给水泵和定速驱动装置，所述调速给水泵和定速驱动装置之间串接有调速装置，所述调速装置用于将定速驱动装置的输出功率输送至调速给水泵，以满足给水调节需要；所述调速给水泵还与故障检测装置相连，所述故障检测装置与微处理器相连，所述微处理器与报警器相连；

所述定速驱动装置还与发电机相连，所述发电机与电网或厂用电系统相连，所述发电机用于借用电网或厂用电频率来稳定所述定速驱动装置的转速，并将定速驱动装置输出的多余功率输送至电网或厂用电系统。

作为一种实施方式，所述故障检测装置包括转速传感器，其用于实时检测调速给水泵的转速信号并传送至微处理器；及

流量传感器，其设置在调速给水泵的出口，用于检测调速给水泵的水流流量信息并传送至微处理器；及

功率计，其用于检测调速给水泵的输出功率信号并传送至微处理器。

作为一种实施方式，所述微处理器还与远程监控终端相互通信。

作为一种实施方式，所述报警器为指示灯或蜂鸣器。

作为一种实施方式，所述调速装置为并联型调速装置，所述调速装置还与四象限电机相连，所述四象限电机用于通过调速装置来控制调速给水泵的转速。

作为一种实施方式，所述四象限电机为频率可调的四象限电机。

上述方案的优点在于，四象限电机可以作为发电机和电动机来运行，四象限电机介入调速装置，进一步实现调速给水泵转速的控制，提高了调速给水泵转速的控制速度及准确性。

作为一种实施方式，所述调速装置为串联型调速装置。

作为一种实施方式，所述调速装置为复合型式调速装置。

需要说明的是，调速装置可采用现有的任一种调速装置结构，并不影响整个基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统所产生的提高机组热效率，满足给水调节需要的效果。

作为一种实施方式，所述定速驱动装置为定速汽轮机。

需要说明的是，定速驱动装置除了定速汽轮机之外，也可采用其他可实现速度恒定的现有驱动机构。

为了解决上述问题，本公开的第二个方面提供一种双机回热系统，其可实现将多余的功率输出或输入，提高机组热效率，满足给水调节需要；同时实时检测调速给水泵是否发生故障，提高调速给水泵系统的工作效率。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种双机回热系统，包括上述所述的基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统。

本公开的有益效果是：

本公开在作为原动机的定速驱动装置的输出功率端串联一台发电机，这样在原动机功率低于调速给水泵功率所需时作为电动机，实现了将多余的功率输出或输入，可用于双机回热系统给水泵驱动及回热抽汽，提高了机组热效率，满足了给水调节需要；同时，调速给水泵还与故障检测装置相连，故障检测装置用于实时检测调速给水泵的故障信号并传送至微处理器中，由微处理器输出相应报警信息至报警器。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是本公开实施例一提供的一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统结构示意图。

图2是本公开实施例二提供的一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统结构示意图。

其中，1-调速给水泵，2-定速驱动装置，3-发电机，4-调速装置，5-四象限电机，6-故障检测装置，7-微处理器，8-报警器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

图1是实施例一的基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统结构示意图。

如图1所示，本实施例的一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统，包括：调速给水泵1、定速驱动装置2、调速装置4、发电机3、故障检测装置6和微处理器7。

若干个调速给水泵可构成调速给水泵组，调速给水泵组是火电站汽水循环系统的重要辅机，通过调节给水泵转速改变供向锅炉的给水流量和压力，向再热器、过热器提供减温水货事故喷水，以适合单元机组的启停、负荷变化、变压和滑压运行，满足电网对机组调降、调频的需要，提高机组变工况运行的经济性和安全可靠性。

调速给水泵有汽动和电动两种配置形式。汽动泵组的给水泵由小型工业汽轮机直接驱动，轴承润滑油由调速汽轮机润滑油系统提供，布置在汽机房运转层；前置泵由电动机驱动，布置在汽机房零米层。电动泵组的给水泵由电动机一端通过液力偶合器驱动，前置泵由电动机另一端同轴驱动；给水泵的轴承润滑油由液力偶合器润滑油系统供给；前置泵、给水泵、电动机、液力偶合器安装于各自的底座，并固定在一个共同的混凝土基础上，布置在汽机房零米层。

在本实施例中，所述定速驱动装置为定速汽轮机。

可以理解的，在其他的实施例中，定速驱动装置除了定速汽轮机之外，也可采用其他可实现速度恒定的现有驱动机构，本领域技术人员可以根据具体工况自行选择，在此不作详述。

调速装置4串接在调速给水泵1和定速驱动装置2之间，所述调速装置用于将定速驱动装置的输出功率输送至调速给水泵，以满足给水调节需要。

调速装置为串联型调速装置、复合型式调速装置或并列型调速装置。

例如：调速装置如液力耦合器、永磁调速、绕组永磁调速、行星齿轮调速装置等调速产品。

需要说明的是，调速装置可采用现有的任一种调速装置结构，并不影响整个基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统所产生的提高机组热效率，满足给水调节需要的效果。

发电机3的一端与定速驱动装置2相连，发电机3的另一端与电网或厂用电系统相连，所述发电机用于借用电网或厂用电频率来稳定所述定速驱动装置的转速，并将定速驱动装置输出的多余功率输送至电网或厂用电系统。

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

发电机的种类有很多种。从原理上分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。从产生方式上分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、汽油发电机等。从能源上分为火力发电机、水力发电机等。

具体地，所述调速给水泵1还与故障检测装置6相连，所述故障检测装置6与微处理器7相连，所述微处理器7与报警器8相连。

作为一种可选实施方式，所述故障检测装置包括转速传感器，其用于实时检测调速给水泵的转速信号并传送至微处理器；及

流量传感器，其设置在调速给水泵的出口，用于检测调速给水泵的水流流量信息并传送至微处理器；及

功率计，其用于检测调速给水泵的输出功率信号并传送至微处理器。

其中，转速传感器、流量传感器和功率计均可采用现有的型号来实现。

微处理器可采用51系列单片机或plc等可编程逻辑器件来实现。

所述微处理器还与远程监控终端相互通信。

具体地，远程监控终端可采用手机终端或pc机来实现。

其中，所述报警器8为指示灯或蜂鸣器。

本实施例在作为原动机的定速驱动装置的输出功率端串联一台发电机，这样在原动机功率低于调速给水泵功率所需时作为电动机，实现了将多余的功率输出或输入，可用于双机回热系统给水泵驱动及回热抽汽，提高了机组热效率，满足了给水调节需要；同时，调速给水泵还与故障检测装置相连，故障检测装置用于实时检测调速给水泵的故障信号并传送至微处理器中，由微处理器输出相应报警信息至报警器。

实施例二

图2是实施例二的基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统结构示意图。

如图2所示，本实施例的一种基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统与实施例一不同的是，所述调速装置为并联型调速装置，所述调速装置4还与四象限电机5相连，所述四象限电机用于通过调速装置来控制调速给水泵的转速。

作为一种实施方式，所述四象限电机为频率可调的四象限电机。

上述方案的优点在于，四象限电机可以作为发电机和电动机来运行，调速装置在本实施例中采用行星齿轮结构，通过四象限电机介入调速装置的行星公转速度调节，进一步实现调速给水泵转速的控制，提高了调速给水泵转速的控制速度及准确性。

四象限，即第四象限，是指转速与转矩方向相反，电机处于发电状态，即回馈制动。把电机的运行速度方向用一条数轴x来表示，代表电磁转矩方向。把电机的电磁转矩方向用一条数轴y来表示，代表电机转速的旋转方向。

构成一个平面坐标系xoy，那么第一象限是正转电动，此时转速与转矩旋转方向相同，这是正常的电动模式(假设电机正转)。第二象限是电机正转，但转矩相反，电机处于发电状态，即回馈制动。第三象限是反转电动，此时转速与转矩的方向相同，这是电动模式(反转)。第四象限转速与转矩方向相反，电机处于发电状态，即回馈制动。

实施例三

本实施例提供了一种双机回热系统，其包括如图1或图2所示的基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统。

在本实施例的双机回热系统中，除了调速给水泵系统之外，其他结构均为现有结构，此处不再累述。

本实施例的一种双机回热系统，其包括基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统，该基于定速功率平衡原理的调速给水泵系统在作为原动机的定速驱动装置的输出功率端串联一台发电机，这样在原动机功率低于调速给水泵功率所需时作为电动机，实现了将多余的功率输出或输入，提高了机组热效率，满足了给水调节需要；同时，调速给水泵还与故障检测装置相连，故障检测装置用于实时检测调速给水泵的故障信号并传送至微处理器中，由微处理器输出相应报警信息至报警器。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。