一种基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统的制作方法

1.本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统。


背景技术：

2.近年来，我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，在役及在建装机容量均已位居世界第一。风电和光伏等新能源为我们提供了大量清洁电力，但另一方面，其发电出力的随机性和不稳定性也给电力系统的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。从目前的情况来看，我国电力系统调节能力难以完全适应新能源大规模发展和消纳的要求，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题。为挖掘火电机组调峰潜力、提升我国火电运行灵活性、提高新能源消纳能力，火电机组需要在宽负荷高频次的负荷变化的工况运行，电厂主要辅机设备例如水泵、风机等设备耗电率大幅提升，根据现场试验数据，当机组调峰至30％负荷时，厂用电率增加至10％左右，供电效率下降明显。
3.间接空冷系统以节水性能优良和系统调节灵活等优势，近年来已成为我国北方火电机组汽轮机排汽冷却的主流技术之一。锅炉脱硫系统厂用电率约为1.6％，浆液循环水泵耗电量约占脱硫系统总耗电量的40％。浆液循环泵的驱动功率较高，是发电厂内的重要电能消费者。目前在间接空冷机组变工况时，脱硫系统的浆液循环泵主要通过调整运行泵的台数来适应机组的负荷变化，频繁启停泵对厂用电网会造成一定的冲击，运行维护工作量大，安全性差、可用性差，在未来高频次宽负荷的应用场景下，难以满足间接空冷机组频繁调节的运行需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统，可以满足浆液循环泵所有工况的运行需求，降低厂用电率，提高浆液循环泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。
5.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统，包括锅炉、引风机、小汽轮机、浆液循环泵、双馈电动机、小凝结水泵、脱硫塔、烟囱、小凝汽器、凝结水泵、凝汽器、循环水泵、钢结构间接空冷塔、排浆泵和石膏贮仓；
7.引风机和小汽轮机同轴连接，双馈电动机和浆液循环泵同轴连接；
8.锅炉的烟气出口连接至引风机的进口，引风机的出口连接至脱硫塔的烟气进口，浆液循环泵的浆液出口连接至脱硫塔的浆液进口，脱硫塔的烟气出口连接至烟囱，脱硫塔的石膏出口通过排浆泵连接至石膏贮仓；
9.小汽轮机的乏汽出口连接至小凝汽器的蒸汽进口，小凝汽器的凝结水出口连接至小凝结水泵的进口，小凝结水泵的出口连接至凝汽器的热井凝结水箱，主汽轮机排汽连接至凝汽器的蒸汽进口，凝汽器的凝结水出口通过凝结水泵连接至回热系统；
10.钢结构间接空冷塔的循环水出口分为两路，一路连接至凝汽器的循环水进口，另一路连接至小凝汽器的循环水进口，小凝汽器的循环水出口通过小循环水泵与凝汽器的循环水出口汇合后，通过循环水泵连接至钢结构间接空冷塔的循环水进口。本发明进一步的改进在于，小凝汽器的循环水出口处设置有小循环水泵。
11.本发明进一步的改进在于，浆液循环泵采用双馈电动机驱动。
12.本发明进一步的改进在于，在各个负荷段上，由双馈电动机调节浆液循环泵的转速，从而调节浆液循环泵运行工况。
13.本发明进一步的改进在于，浆液循环泵的驱动方式为基于双馈系统的电力驱动，当双馈电动机的调速功能故障时，双馈电动机可以继续工频运行，暂时通过调整浆液循环泵的运行台数来适应变工况，待双馈电动机调速功能恢复正常后，继续由双馈电动机调节浆液循环泵的运行工况。
14.本发明进一步的改进在于，该系统能够实现间接空冷机组浆液循环泵的非变频简易精细化连续调速，双馈电动机的调速范围是根据浆液循环泵实际运行需要的精确的转速范围设置的。
15.本发明进一步的改进在于，引风机的驱动小汽轮机的乏汽排至小凝汽器冷却凝结后，经小凝结水泵输送至凝汽器的热井凝结水箱，与主汽轮机排汽的凝结水汇合后，经凝结水泵一起进入回热系统。
16.本发明进一步的改进在于，循环冷却水从钢结构间接空冷塔出来后分成两部分，一部分进入凝汽器冷却主汽轮机的排汽，另一部分进入小凝汽器冷却小汽轮机的排汽，吸热后的循环冷却水经小循环水泵和循环水泵输送至钢结构间接空冷塔与空气间接换热冷却。
17.与现有技术相比，本发明是把间接空冷机组的浆液循环泵的电动机改为双馈电动机，在各个负荷段上，由双馈电动机调节浆液循环泵的转速，从而调节浆液循环泵运行工况；当双馈电动机调速功能故障时，双馈电动机可以继续工频运行，可以暂时通过调整浆液循环泵的运行台数来适应变工况，待双馈电动机调速功能恢复正常后，继续由双馈电动机调节浆液循环泵的运行工况。双馈电动机的调速范围是根据间接空冷机组的浆液循环泵的实际运行需要的转速范围设置的，而不是0
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100％，避免调节裕量浪费，且造价低。本发明的有益效果在于：
18.(1)可以满足间接空冷机组浆液循环泵所有运行状态，提高浆液循环泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，节能潜力巨大。
19.(2)双馈电动机可以直接调节间接空冷机组浆液循环泵的转速，可以实现间接空冷机组浆液循环泵的非变频简易精细化连续调速，调节效率高。
20.(3)相比于仅通过调整泵的运行台数来适应变工况时对厂用电网的频繁冲击和巨大的运行维护工作量，该双馈系统的占地面积很小，且造价低，可靠性高，可用性强，运行灵活，操作简单。
附图说明
21.图1是本发明一种基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统示意图。
22.附图标记说明：
23.1、锅炉，2、引风机，3、小汽轮机，4、浆液循环泵，5、双馈电动机，6、小凝结水泵，7、脱硫塔，8、烟囱，9、小凝汽器，10、凝结水泵，11、凝汽器，12、循环水泵，13、钢结构间接空冷塔，14、排浆泵，15、石膏贮仓，16、小循环水泵。
具体实施方式
24.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.如图1所示，本发明提供的一种基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统，包括锅炉1、引风机2、小汽轮机3、浆液循环泵4、双馈电动机5、小凝结水泵6、脱硫塔7、烟囱8、小凝汽器9、凝结水泵10、凝汽器11、循环水泵12、钢结构间接空冷塔13、排浆泵14、石膏贮仓15和小循环水泵16；引风机2和小汽轮机3同轴连接，双馈电动机5和浆液循环泵4同轴连接；锅炉1的烟气出口连接至引风机2的进口，引风机2的出口连接至脱硫塔7的烟气进口，浆液循环泵4的浆液出口连接至脱硫塔7的浆液进口，脱硫塔7的烟气出口连接至烟囱8，脱硫塔7的石膏出口通过排浆泵14连接至石膏贮仓15；小汽轮机3的乏汽出口连接至小凝汽器9的蒸汽进口，小凝汽器9的凝结水出口连接至小凝结水泵6的进口，小凝结水泵6的出口连接至凝汽器11的热井凝结水箱，主汽轮机排汽连接至凝汽器11的蒸汽进口，凝汽器11的凝结水出口通过凝结水泵10连接至回热系统；钢结构间接空冷塔13的循环水出口分为两路，一路连接至凝汽器11的循环水进口，另一路连接至小凝汽器9的循环水进口，小凝汽器9的循环水出口通过小循环水泵16与凝汽器11的循环水出口汇合后，通过循环水泵12连接至钢结构间接空冷塔13的循环水进口，且小凝汽器9的循环水出口处设置有小循环水泵16。
26.实施例1
27.某配置有浆液循环泵的间接空冷机组，浆液循环泵靠电动机驱动，变工况下调整运行浆液循环泵的台数来适应机组负荷的变化，通过启停泵的方式调节效率很低、可靠性低、可用性差，在频繁调节的应用背景下，严重影响了机组的经济和安全运行。现把浆液循环泵的电动机改为双馈电动机，在各个负荷段上，由双馈电动机调节浆液循环泵的转速，调节浆液循环泵运行工况；当双馈电动机调速功能故障时，双馈电动机可以继续工频运行，可以暂时通过调整间接空冷机组浆液循环泵的运行台数来适应变工况，待双馈电动机调速功能恢复正常后，继续由双馈电动机调节浆液循环泵的运行工况。双馈电动机的调速范围根据浆液循环泵实际运行的精确转速范围设置，而不是0
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100％，避免调节裕量浪费，且造价低。
28.基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统运行灵活，操作简单，可用性强，可靠性高。
29.间接空冷机组正常运行时，基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统的运行方式。
30.1、当双馈系统的调速功能正常时，通过双馈电动机5调节浆液循环泵4的运行转速。
31.2、当双馈系统的调速功能故障时，则双馈电动机5可以继续工频运行，可以暂时通过调整浆液循环泵4的运行台数来适应变工况，待双馈电动机5调速功能恢复正常后，继续由双馈电动机5调节浆液循环泵4的运行工况。
32.通过基于双馈系统的间接空冷机组浆液循环泵系统实施，可以满足浆液循环泵所有运行需求，提高浆液循环泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。
33.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。