CN102865232A - 工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统 - Google Patents

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Abstract

一种工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统，属于发电厂通过液力偶合器驱动的电动给水泵组的节能改造技术领域。本发明的目的是在原电动给水泵组连接方式不变的基础上，在电源断路器与电动机之间配置变频器及工频旁路的工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统。本发明在电源断路器与电动机之间，安装变频器及其工频旁路，通过切换将工变频电源输入给电动机，电动机一端同轴驱动前置泵，另一端同轴驱动液力偶合器输入轴，液力偶合器输出轴驱动给水泵，在液力偶合器润滑油系统和工作油系统中设计安装润滑油泵和工作油泵，使同一台液力偶合器具有两种运行方式，前置泵配合给水泵组工变频运行方式需要，改为既可定速运行，又可变速运行的前置泵。本发明结构简单，设计合理，具有两种运行方式，即工频定速输入时容积调速的调速型液力偶合器、变频调速输入时泵论调速的增速齿轮箱。

Description

工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统
技术领域
本发明属于发电厂通过液力偶合器驱动的电动给水泵组的节能改造技术领域。
背景技术                                
在役煤电机组电动给水泵多为调速型液力偶合器驱动与调速，国内外调速型液力偶合器（YOT51 YOT51A R17K1-E R15K551.1 R18K500M GCH104A-47等），均采用容积调速法。调速型液力偶合器的效率始终等于涡轮转速与泵轮转速之比。调速型液力偶合器最佳工况点是其额定工况点，这一工况点输出功率最高，输出转速最高，效率也最高。调速型液力偶合器只有在额定工况运行效率才是最高的。偏离额定工况越多效率越低，亦即转速比越低效率越低，这是工频定速输入应用容积调速法的调速型液力偶合器的最大弊端与缺憾。
按火电厂设计技术规范设计时，锅炉最大蒸发量通常选取汽轮机组最大连续出力进气量的105%，给水泵最大流量选取锅炉最大连续蒸发量的105%～110%，液力偶合器则按给水泵最大流量和最高转速配备。这样一来，即便机组额定负荷运行，液力偶合器运行转速已经比最大转速值低10%～15%，在役煤电机组运行中，由于电网负荷需要，煤电机组是要参与调峰的，负荷率经常在65～75%之间运行，调速型液力偶合器勺管开度经常在60～65%，这一运行工况是液力偶合器损耗较大的工况，经常伴随工作油温非正常升高，显然是不经济的，这一运行方式下，其节电空间一般在20%以上。
发明内容
本发明的目的是在原电动给水泵组连接方式不变的基础上，在电源断路器与电动机之间配置变频器及其工频旁路的工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统。
本发明在电源断路器与电动机之间，安装变频器及其工频旁路，通过切换将工变频电源输入给电动机，电动机一端同轴驱动前置泵，另一端同轴驱动液力偶合器输入轴，液力偶合器输出轴驱动给水泵，在液力偶合器润滑油系统和工作油系统中设计安装润滑油泵和工作油泵，使同一台液力偶合器具有两种运行方式，第一种运行方式是工频定速输入时容积调速的调速型液力偶合器，第二种运行方式是变频调速输入时泵轮调速的增速齿轮箱，两种运行方式相互切换运行，一运一备，互为备用；前置泵配合给水泵组工变频运行方式需要，改为既可定速运行，又可变速运行的前置泵。
本发明结构简单，设计合理，具有两种运行方式，即工频定速输入时容积调速的调速型液力偶合器、变频调速输入时泵论调速的增速齿轮箱。这一工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统，将有广泛应用前景。由于其综合效率高，具有工变频切换功能，安全可靠，方便灵活，可用于200MW 300MW 600MW 在役煤电机组电动给水泵组的变频节能综合升级改造。改造后75%负荷率运行一般可以节电20%左右，发电厂用电率一般可以降低零点五个百分点左右，供电煤耗一般可以降低1.5g/kwh上下。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明图1的液力耦合器内部结构与油路系统示意图；
图中1是输入轴；2是泵轮；3是涡轮；4是勺管；5是工作油泵；6是润滑油泵。
具体实施方式
本发明在电源断路器与电动机之间，安装变频器及其工频旁路，通过切换将工变频电源输入给电动机，电动机一端同轴驱动前置泵，另一端同轴驱动液力偶合器输入轴，液力偶合器输出轴驱动给水泵，在液力偶合器润滑油系统和工作油系统中设计安装润滑油泵和工作油泵，使同一台液力偶合器具有两种运行方式，第一种运行方式是工频定速输入时容积调速的调速型液力偶合器，第二种运行方式是变频调速输入时泵轮调速的增速齿轮箱，两种运行方式相互切换运行，一运一备，互为备用；前置泵配合给水泵组工变频运行方式需要，改为既可定速运行，又可变速运行的前置泵。
本发明将工频定速输入的通过液力偶合器驱动的电动给水泵组，改造成工变频切换输入的通过液力偶合器驱动的电动给水泵组。
本发明是在电动给水泵组原连接方式不变的基础上，在电源断路器与电动机之间配置变频器及其工频旁络，通过切换给电动机提供工变频电源，将液力偶合器改造成具有工频定速输入时，是调速型液力偶合器，变频调速输入时，是增速齿轮箱的工变频切换型液力偶合器。
本发明的核心技术是将调速型液力偶合器，改造成工变频切换型液力偶合器。在役煤电机组电动给水泵液力偶合器，进行工变频切换型液力偶合器改造的关键是拆除液力偶合器输入轴驱动的润滑油泵和工作油泵，在润滑油系统和工作油系统中设计安装润滑油泵和工作油泵，使其同一台液力偶合器具有容积调速时，是调速型液力偶合器，泵轮调速时，是增速齿轮箱两种运行方式，两种运行方式可以切换运行，一运一备，互为备用。
应用泵轮调速法调速时，勺管固定在100%，工作轮内充液量固定在最佳充液量，泵轮与涡轮此时起联轴器作用，液力偶合器此时成了增速齿轮箱，其效率为液力偶合器最高效率。
泵轮调速是通过改变变频器输出频率，从而改变电动机转速实现的。其综合效率等于变频器效率与液力偶合器最高效率之积，输出转速相同时的综合效率与容积调速效率之差，即是节电率，负荷率在65～75%运行时，节电率一般在20%以上。
本发明是在电源断路器与电动机间增加一台高压变频器及其工频旁路，拆除液力偶合器输入轴通过齿轮或直接驱动的润滑油泵和工作油泵，在液力偶合器润滑油系统和工作油系统中重新设计安装润滑油泵和工作油泵。
本发明需要将电动机同轴驱动的前置泵，改为既可定速运行，又可变速运行的前置泵。
本发明适用于发电厂煤电机组液力偶合器驱动的电动给水泵组变频节能综合升级改造。

Claims (1)

1.一种工变频切换型液力偶合器电动给水泵节能系统，其特征在于：在电源断路器与电动机之间，安装变频器及其工频旁路，通过切换将工变频电源输入给电动机，电动机一端同轴驱动前置泵，另一端同轴驱动液力偶合器输入轴，液力偶合器输出轴驱动给水泵，在液力偶合器润滑油系统和工作油系统中设计安装润滑油泵和工作油泵，使同一台液力偶合器具有两种运行方式，第一种运行方式是工频定速输入时容积调速的调速型液力偶合器，第二种运行方式是变频调速输入时泵轮调速的增速齿轮箱，两种运行方式相互切换运行，一运一备，互为备用；前置泵配合给水泵组工变频运行方式需要改为既可定速运行，又可变速运行的前置泵。
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