变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统。该系统包括纯凝式小汽机和给水泵和变频发电机，其中，纯凝式小汽机、给水泵和变频发电机同轴相连。通过调节变频发电机的输出，从而控制纯凝式小汽机的转速，进而控制给水泵的转速。本实用新型专利技术的纯凝式小汽机驱动给水泵系统能够减少小汽机进汽节流的损失，提高运行效率，同时充分发挥小汽机的做功能力，增加运行收益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统。该系统包括纯凝式小汽机和给水泵和变频发电机，其中，纯凝式小汽机、给水泵和变频发电机同轴相连。通过调节变频发电机的输出，从而控制纯凝式小汽机的转速，进而控制给水泵的转速。本技术的纯凝式小汽机驱动给水泵系统能够减少小汽机进汽节流的损失，提高运行效率，同时充分发挥小汽机的做功能力，增加运行收益。【专利说明】变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统
本技术涉及汽轮机发电设备，具体涉及配置汽动给水泵组的大容量高参数汽轮机发电机组。
技术介绍
在大容量高参数汽轮机发电厂中，通常配置汽动给水泵组。用小汽机驱动给水泵，使给水的压力提高，供给后续工艺系统。该小汽机可采用纯凝式。根据机组负荷变化，需要给水泵的出力相应变化，通常通过给水泵转速的相应变化满足，而给水泵转速由同轴连接的小汽机的转速决定。现有配置中，小汽机配置进汽调节阀，通过控制调节阀的开度，调节小汽机的转速，满足给水泵(组)转速变化的要求。图1?3示出现有的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的3种典型布置的系统流程图。如图1所示，纯凝式小汽机I与给水泵4同轴连接，小汽机I的进汽管道101上装有调节阀2。正常运行时，高压蒸汽进入小汽机1，蒸汽推动小汽机I转动，从而拖动同轴的给水泵4转动，做功后的低压排汽到凝汽器3。给水泵4使给水的压力提高，供给后续工艺系统。凝汽器可公用主机凝汽器，也可配置独立的凝汽器。调节小汽机I进汽管道101上的调节阀2的开度改变进汽量，从而改变小汽机I的输出功率，进而改变给水泵4的转速，以满足不同的发电机组负荷要求。如图2所示，纯凝式小汽机I与给水泵组200同轴连接，给水泵组200由前置泵5和给水泵4组成，前置泵5和给水泵4位于小汽机I的两端，根据转速匹配，需要在前置泵5和小汽机I的输出端之间装有定速比齿轮箱6。高压蒸汽进入小汽机1，蒸汽推动小汽机I转动，从而拖动同轴的给水泵4和前置泵5转动,前置泵5和给水泵4先后使给水的压力提高，供给后续工艺系统。调节小汽机I进汽管道101上的调节阀2的开度来控制给水泵组200中前置泵5和给水泵4的转速，以满足不同的机组负荷要求。图3所示系统组成与工作原理与图2类似，不同的是，给水泵4与前置泵5位于小汽机I的同侧输出端。为了满足长期夏季机组满发，小汽机的额定出力通常比给水泵的额定出力大，给水泵的额定出力比机组额定负荷所需要的出力大，故小汽机的额定出力有较大裕量，一般为20%以上。现有技术中，小汽机配置进汽调节阀，通过调节阀的开度，可以控制小汽机的转速。例如对I台1000MW超超临界发电机组，通常配置2台50%容量的汽动给水泵组。给水泵的额定工况所需功率约为17000kW，而配套的小汽机最大出力约为22000kW，每台机组小汽机出力裕量为(22000-17000)x2=10000kW。这是为了满足机组长年夏季满发而配置。这种裕量配置存在以下现有问题:1、小汽机需要节流，降低出力，与给水泵组所需功率匹配，存在明显节流损失。小汽机的调节阀开度较小，常见开度在60%以下，影响小汽机运行效率5%以上；2、全年大多数运行时间，特别是机组低负荷时，小汽机出力都未充分利用。每台机组的小汽机平均未利用功率为IOOOOkW以上。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点，本技术目的在于:减少小汽机进汽节流的损失，提高运行效率；同时充分发挥小汽机的做功能力，增加运行收益。根据本技术的一方面，提供了一种变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统，该系统包括纯凝式小汽机和给水泵和变频发电机，其中，纯凝式小汽机、给水泵和变频发电机同轴相连；以及通过调节变频发电机的输出，从而控制纯凝式小汽机的转速，进而控制给水泵的转速。优选地，纯凝式小汽机设有进汽管道，进汽管道上设有调节阀。优选地，该系统还可包括前置泵和定速比齿轮箱，定速比齿轮箱同轴连接于给水泵与前置泵之间。优选地，给水泵与变频发电机同轴连接布置于纯凝式小汽机的同一输出端。优选地，给水泵与变频发电机同轴连接布置于纯凝式小汽机的不同输出端，变频发电机与纯凝式小汽机之间可通过定速比齿轮箱或者离合器连接。优选地，给水泵直接连接于纯凝式小汽机的输出端，变频发电机与给水泵通过定速比齿轮箱连接。优选地，前置泵、定速比齿轮箱给水泵以及变频发电机布置于纯凝式小汽机的同一输出端，给水泵直接连接于纯凝式小汽机的输出端，变频发电机同轴连接布置于给水泵和前置泵之间。优选地，前置泵、定速比齿轮箱、给水泵以及变频发电机布置于纯凝式小汽机的同一输出端，给水泵直接连接于纯凝式小汽机的输出端，前置泵通过定速比齿轮箱与给水泵连接，变频发电机与前置泵相连。优选地，给水泵与变频发电机同轴连接布置于纯凝式小汽机的不同输出端，给水泵与纯凝式小汽机的一侧输出端直接相连，前置泵通过定速比齿轮箱与给水泵连接，变频发电机与纯凝式小汽机的另一侧输出端相连。【专利附图】【附图说明】图1?3为现有技术中纯凝式小汽机驱动给水泵系统示意图。图4为根据本技术第一实施例的变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的系统流程示意图。图5为根据本技术第二实施例的变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的系统流程示意图。图6为根据本技术第三实施例的变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的系统流程示意图。图7为根据本技术第四实施例的变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的系统流程示意图。图8为根据本技术第五实施例的变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的系统流程示意图。图9为根据本技术第六实施例的变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的系统流程示意图。【具体实施方式】以下将结合附图对本技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。图4?9分别为本技术变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统6个实施例的系统流程示意图。变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统由纯凝式小汽机100、给水泵4或者给水泵组200、变频发电系统300以及定速比齿轮箱6等几大部分组成。其中，纯凝式小汽机100包括小汽机1、进汽管道101、调节阀2、排汽管道102和凝汽器3 ;给水泵组200包括给水泵4和前置泵5 ;变频发电系统300包括变频发电机7、变流器8和可选的变压器9。纯凝式小汽机100、给水泵4或者给水泵组200、变频发电机7以及定速比齿轮箱6同轴连接。在部分实施例中，变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统中可根据需要安装另一定速比齿轮箱6或者离合器11。本技术也可应用于其他大功率水栗。图4示出本技术变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统的第一实施例的系统流程图。正常运行时，纯凝式小汽机100的调节阀2保持较大(甚至全开)开度，高压蒸汽进入小汽机1，蒸汽推动小汽机I转动，从而在纯凝式小汽机的一个输出端拖动同轴的给水泵4转动，做功后的低压排汽到凝汽器3。给水泵4使给水的压力提高，供给后续工艺系统。凝汽器可公用主机凝汽器，也可配置独立的凝汽器。纯凝式小汽机的另一输出端拖动变频发电机7，小本文档来自技高网...

【技术保护点】
变频发电机调速的纯凝式小汽机驱动给水泵系统，其特征在于，所述系统包括纯凝式小汽机和给水泵和变频发电机，其中，所述纯凝式小汽机、所述给水泵和所述变频发电机同轴相连；以及通过调节所述变频发电机的输出，从而控制所述纯凝式小汽机的转速，进而控制所述给水泵的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申松林，施刚夜，叶勇健，林磊，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院，
类型：实用新型
国别省市：