CN103498782B - 一种汽动给水泵组的布置结构及其给水前置泵布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽动给水泵组的布置结构及方法。该汽动给水泵组布置在发电厂的汽机房中并包括给水泵汽轮机、主给水泵、给水前置泵和调速装置，汽机房设有零米层、中间层和运转层。该汽动给水泵组还包括发电机，发电机与给水泵汽轮机同轴布置；主给水泵和给水泵汽轮机布置在运转层，给水前置泵布置在零米层；发电机经由所述调速装置与给水泵汽轮机连接，且发电机为给水前置泵供电以驱动给水前置泵。本发明的汽动给水泵组的布置结构用发电机发出的电能驱动低位布置的给水前置泵，节省了厂用电。除氧器布置在相对较低的高度位置，节省了土建初投资。并且可以非常方便地利用运转层大平台对设备进行维护，同时保证了给水泵汽轮机排汽管的疏水顺畅。

Description

一种汽动给水泵组的布置结构及其给水前置泵布置方法

技术领域

本发明涉及火力发电设备，具体涉及火力发电设备中的汽动给水泵组的布置结构。

背景技术

目前国内大中型火力发电厂的给水系统普遍采用汽动给水泵组。汽动给水泵组主要由给水泵汽轮机、主给水泵、给水前置泵和齿轮箱(或液力耦合器)组成。各组成部分的相对位置关系和驱动关系，既影响厂用电的消耗，也影响除氧器的布置高度。

图1-3是现有技术中汽动给水泵组的布置结构示意图。如图1所示，给水前置泵4布置在零米层6，由给水前置泵电动机3驱动；主给水泵2布置在运转层8，由给水泵汽轮机1驱动；除氧器5布置在除氧间9中，并且位于给水前置泵4上方相对零米层地面较低的位置。这种布置方式虽然可以降低除氧器5的布置高度，但给水前置泵4需由给水前置泵电动机3驱动，消耗了厂用电。

如图2所示，给水前置泵4、主给水泵2和给水泵汽轮机1同轴布置在运转层8，同时由给水泵汽轮机1驱动主给水泵2，然后主给水泵2经由齿轮箱10驱动给水前置泵4。由于汽蚀余量的需要，除氧器5布置在除氧间9中，并且位于给水前置泵4上方相对零米层地面较高的位置。这种布置方式虽然使得给水前置泵4不消耗厂用电，但是除氧器5高位布置却增加了电厂建设的土建初投资。

如图3所示，给水前置泵4、主给水泵2和给水泵汽轮机1同轴布置在零米层6，同时由给水泵汽轮机1驱动主给水泵2，然后主给水泵2经由齿轮箱10驱动给水前置泵4。除氧器5布置在除氧间9中，并且位于给水前置泵4上方相对零米层地面较低的位置。

这种布置方式虽然既解决了给水前置泵4消耗厂用电的问题，又可以使除氧器5低位布置，但是由于给水前置泵4、主给水泵2和给水泵汽轮机1都布置在零米层6，无法方便地利用运转层8的大平台进行维修。另外给水泵汽轮机1的排汽管存在疏水不畅的问题，影响给水泵汽轮机1的安全运行。这种布置方式在实际工程中的应用反而少于前两种。

发明内容

本发明的目的是提供一种间接汽动给水前置泵的布置结构，并提供一种驱动汽动给水泵组中给水前置泵的方法。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种汽动给水泵组的布置结构，所述汽动给水泵组布置在发电厂的汽机房中并包括给水泵汽轮机、主给水泵、给水前置泵和调速装置，所述汽机房设有零米层、中间层和运转层，其特征在于：

所述汽动给水泵组还包括发电机和给水前置泵电动机，所述发电机与所述给水泵汽轮机同轴布置，且所述给水前置泵电动机与所述发电机电连接，用以驱动所述给水前置泵；

所述主给水泵和所述给水泵汽轮机布置在所述运转层，所述给水前置泵布置在所述零米层，所述给水前置泵电动机与所述给水前置泵同轴布置于所述零米层；其中，

所述发电机经由所述调速装置与所述给水泵汽轮机连接，且所述发电机为所述给水前置泵供电以驱动所述给水前置泵。

一优选实施例中，主给水泵、发电机和调速装置位于给水泵汽轮机的同一轴端侧。

优选地，发电机可经由调速装置与主给水泵的输出端相连，主给水泵的输入端与给水泵汽轮机的轴端相连。

另一优选实施例中，主给水泵和发电机分别与给水泵汽轮机两侧的轴端相连。

优选地，发电机经由调速装置与给水泵汽轮机的一侧的轴端相连，主给水泵的输入端与给水泵汽轮机的另一侧的轴端相连。

另一优选实施例中，该布置结构还包括给水前置泵电动机，给水前置泵电动机与给水前置泵同轴布置于零米层，且给水前置泵电动机与发电机电连接，用以驱动给水前置泵。

优选地，布置结构还包括与发电机和给水前置泵电动机电连接的控制装置，用于控制发电机和给水前置泵电动机，进而驱动给水前置泵。

优选地，调速装置是齿轮箱，或者是液力耦合器。

该布置结构可适用于2×50%容量的汽动给水泵组，或者适用于1×100%容量的汽动给水泵组。

根据本发明的另一方面，还提供了一种驱动汽动给水泵组中给水前置泵的方法，所述汽动给水泵组包括给水泵汽轮机、主给水泵和给水前置泵，其特征在于，在所述汽动给水泵组中增设发电机和给水前置泵电动机，通过所述给水泵汽轮机驱动所述发电机运行，并进一步运用所述发电机所发出的电能驱动所述给水前置泵电动机运行，并进而驱动所述给水前置泵运行。

上述方法中，优选地，包括步骤：

将所述发电机与所述给水泵汽轮机同轴布置，并将所述给水前置泵电动机与所述发电机电连接，用以驱动所述给水前置泵；

将所述主给水泵和所述给水泵汽轮机布置在汽机房的运转层，将所述给水前置泵布置在汽机房的零米层，并将所述给水前置泵电动机与所述给水前置泵同轴布置于所述零米层；以及

将所述发电机经由所述调速装置与所述给水泵汽轮机连接，且所述发电机为所述给水前置泵供电以驱动所述给水前置泵。

本发明的汽动给水泵组的布置结构用发电机发出的电能驱动低位布置的给水前置泵，节省了厂用电。同时给水前置泵低位布置，只需将除氧器布置在相对零米层地面较低的高度位置就可以满足给水前置泵的汽蚀余量要求，从而节省了土建初投资。主给水泵和给水泵汽轮机布置在运转层，可以非常方便地利用运转层大平台对设备进行维护，同时保证了给水泵汽轮机排汽管的疏水顺畅。

附图说明

图1-3是现有技术中汽动给水泵组的布置结构示意图。

图4是根据本发明的第一实施例中汽动给水泵组的布置结构的示意图。

图5是根据本发明的第二实施例中汽动给水泵组的布置结构的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚地理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

下文所提到的实施例中的汽动给水泵组针对2×50%容量的汽动给水泵组。本领域技术人员在阅读了本公开之后应理解，本发明所提出的汽动给水泵组也适用于1×100%容量的汽动给水泵组。

图4示出根据本发明的第一实施例的汽动给水泵组的布置结构示意图。如图4所示，汽机房设有零米层6、中间层7、运转层8和除氧间9，汽动给水泵组包括给水泵汽轮机1、主给水泵2、给水前置泵电动机3、给水前置泵4、齿轮箱10、小型发电机11和控制装置12。其中，给水前置泵4和给水前置泵电动机3低位布置在零米层6，给水泵汽轮机1、主给水泵2、齿轮箱10和小型发电机11布置在运转层8，除氧器5布置在除氧间9。控制装置可以布置在任何合适的位置，与发电机11和给水前置泵电动机3电连接，用于控制所述发电机11和所述给水前置泵电动机3，进而驱动所述给水前置泵4。

在运转层8，给水泵汽轮机1、主给水泵2、齿轮箱10和小型发电机11同轴布置，并且本实施例中，主给水泵2和小型发电机11布置在给水泵汽轮机1的同一侧。给水泵汽轮机1连接主给水泵2的转动输入端，主给水泵2的转动输出端连接于齿轮箱10的输入端，齿轮箱10的输出端连接于小型发电机11的输入端，小型发电机11输出端连接于控制装置12一端，控制装置12另一端连接布置在零米层6的给水前置泵电动机3的输入端，给水前置泵电动机3的输出端连接给水前置泵4，除氧器5布置在除氧间9。本实施例中，由于给水前置泵4低位布置在零米层6，所以将除氧器5布置在相对较低的高度位置就可以满足给水前置泵4的汽蚀余量要求，因此除氧器5相对低位布置于除氧间9。

本实施例的系统工作原理如下：

给水泵汽轮机1运行时驱动主给水泵2运行，同时主给水泵2通过齿轮箱10调速后驱动小型发电机11运行，小型发电机11运行后将进行发电，小型发电机11发出的电在控制装置12的控制下驱动布置在零米层6的给水前置泵电动机3运行，给水前置泵电动机3运行后驱动给水前置泵4运行。布置于除氧间9的除氧器5进行除氧作用。

本实施例中，给水前置泵4并非使用厂用电进行驱动，而是使用给水泵组中自带的小型发电机11所发出的电能进行驱动，节约了厂用电。

图5示出根据本发明的第二实施例的汽动给水泵组的布置结构示意图。如图5所示，本实施例的汽动给水泵组包括给水泵汽轮机1、主给水泵2、给水前置泵电动机3、给水前置泵4、齿轮箱10、小型发电机11和控制装置12。其中，给水前置泵4和给水前置泵电动机3低位布置在零米层6，给水泵汽轮机1、主给水泵2、齿轮箱10和小型发电机11高位布置在运转层8，除氧器5布置在除氧间9。

在运转层8，给水泵汽轮机1、主给水泵2、齿轮箱10和小型发电机11同轴布置，并且本实施例中，主给水泵2和小型发电机11分别布置在给水泵汽轮机1的两侧。给水泵汽轮机1一端连接主给水泵2，给水泵汽轮机1另一端连接齿轮箱10的输入端，齿轮箱10输出端连接于小型发电机11输入端，小型发电机11输出端连接于控制装置12一端，控制装置12另一端连接于布置在零米层6的给水前置泵电动机3的输入端，给水前置泵电动机3的输出端同轴连接给水前置泵4，除氧器5布置在除氧间9。本实施例中，由于给水前置泵4低位布置在零米层6，所以将除氧器5布置在相对较低的高度位置就可以满足给水前置泵4的汽蚀余量要求，因此除氧器5相对低位布置于除氧间9。

本实施例的系统工作原理如下：

给水泵汽轮机1运行时驱动给水泵汽轮机1一端的主给水泵2运行，同时给水泵汽轮机1另一端通过齿轮箱10的调速后驱动小型发电机11运行，小型发电机11运行后将进行发电，小型发电机11发出的电在控制装置12的控制下驱动布置在零米层6的给水前置泵电动机3运行，给水前置泵电动机3运行后驱动给水前置泵4运行。布置于除氧间9的除氧器5进行除氧作用。

本实施例中，给水前置泵4并非使用厂用电进行驱动，而是使用给水泵组中自带的小型发电机11所发出的电能进行驱动，节约了厂用电。

与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：

(1)给水泵汽轮机、主给水泵和小型发电机同轴布置在运转层，给水泵汽轮机在驱动主给水泵的同时也驱动该小型发电机，用小型发电机发出的电能驱动低位布置的给水前置泵，节省了厂用电。

(2)由于给水前置泵低位布置，所以只需将除氧器布置在相对零米层地面较低的高度位置就可以满足给水前置泵的汽蚀余量要求，从而节省了土建初投资。

(3)主给水泵和给水泵汽轮机布置在运转层，可以非常方便地利用运转层大平台对设备进行维护，同时保证了给水泵汽轮机排汽管的疏水顺畅。

本领域技术人员在阅读了本发明之后应理解，本发明所提出的设计方案，仅仅是对火力发电厂给水系统的优化，不影响其它系统已有的设计方案，并可以与其它系统的各种设计方案灵活搭配。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。例如，齿轮箱可以采用液力耦合器等其他调速装置进行替代。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种汽动给水泵组的布置结构，所述汽动给水泵组布置在发电厂的汽机房中并包括给水泵汽轮机、主给水泵、给水前置泵和调速装置，所述汽机房设有零米层、中间层和运转层，其特征在于：

所述汽动给水泵组还包括发电机和给水前置泵电动机，所述发电机与所述给水泵汽轮机同轴布置，且所述给水前置泵电动机与所述发电机电连接，用以驱动所述给水前置泵；

所述主给水泵和所述给水泵汽轮机布置在所述运转层，所述给水前置泵布置在所述零米层，所述给水前置泵电动机与所述给水前置泵同轴布置于所述零米层；其中，

所述发电机经由所述调速装置与所述给水泵汽轮机连接，且所述发电机为所述给水前置泵供电以驱动所述给水前置泵。

2.如权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述主给水泵、所述发电机和所述调速装置位于所述给水泵汽轮机的同一轴端侧。

3.如权利要求2所述的布置结构，其特征在于，所述发电机经由所述调速装置与所述主给水泵的输出端相连，所述主给水泵的输入端与所述给水泵汽轮机的轴端相连。

4.如权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述主给水泵和所述发电机分别与所述给水泵汽轮机两侧的轴端相连。

5.如权利要求4所述的布置结构，其特征在于，所述发电机经由所述调速装置与所述给水泵汽轮机的一侧的轴端相连，所述主给水泵的输入端与所述给水泵汽轮机的另一侧的轴端相连。

6.如权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述布置结构还包括与所述发电机和所述给水前置泵电动机电连接的控制装置，用于控制所述发电机和所述给水前置泵电动机，进而驱动所述给水前置泵。

7.如权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述调速装置是齿轮箱，或者是液力耦合器。

8.如权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述布置结构适用于2×50%容量的汽动给水泵组，或者适用于1×100%容量的汽动给水泵组。

9.一种驱动汽动给水泵组中给水前置泵的方法，所述汽动给水泵组包括给水泵汽轮机、主给水泵和给水前置泵，其特征在于，在所述汽动给水泵组中增设发电机和给水前置泵电动机，通过所述给水泵汽轮机驱动所述发电机运行，并进一步运用所述发电机所发出的电能驱动所述给水前置泵电动机运行，并进而驱动所述给水前置泵运行。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括步骤：

将所述发电机与所述给水泵汽轮机同轴布置，并将所述给水前置泵电动机与所述发电机电连接，用以驱动所述给水前置泵；

将所述主给水泵和所述给水泵汽轮机布置在汽机房的运转层，将所述给水前置泵布置在汽机房的零米层，并将所述给水前置泵电动机与所述给水前置泵同轴布置于所述零米层；以及

将所述发电机经由所述调速装置与所述给水泵汽轮机连接，且所述发电机为所述给水前置泵供电以驱动所述给水前置泵。