CN106194640A - 高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统及其构成的锅炉给水泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统及其构成的锅炉给水泵系统。所述锅炉给水泵分系统，包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接。本发明还提供由锅炉给水泵分系统构成的锅炉给水泵系统。本发明不但做工效率大大提高，而且直接降低了做工时的自身能量消耗，极大的减少了启动电机时对电厂本身电力供应系统的危害性和破坏性，同时直接减少了日常检修和维护成本的支出。

Description

高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统及其构成的锅炉 给水泵系统

技术领域

本发明涉及一种高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统及其构成的锅炉给水泵系统。

背景技术

目前，凡是在火力发电厂的核心设备：锅炉系统中采用电动给水泵的结构来给锅炉供水的均采用电动机加液力耦合器加给水泵及前置泵的固定设计方案，这种旧的给水泵设计结构决定了该种电动给水泵系统运行后的整体运行效率较低，消耗的电力较大，使得火电厂在发电的同时自身消耗的电力比例值较大，且控制难度较大，整个电动给水泵系统启动时对本厂内的用电安全造成危害和影响，电动机磨损较大造成故障率频发，影响安全发电。尤其在发电机组的电动给水泵系统容量配置为3X35%容量时在发电机组高负荷发电运行时（机组75%以上发电负荷做工时）电动给水泵系统不具备备用安全泵的功能，极大的危害了整个电厂的生产运行。同样的在3X50%容量的配置下也存在同样问题。

发明内容

为了改善上述问题，本发明的目的在于提供一种高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统及其构成的锅炉给水泵系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接。

进一步地，还包括通过电缆和控缆与变频器连接，且用于控制锅炉给水泵分系统和为锅炉给水泵分系统提供电源和信号的综合控制和电源系统。

再进一步地，所述变速器为液力耦合器或变速齿轮箱。值得说明的是本发明的变速器并不限于上述部件，也可采用其他形式的变速器，只要能够给前置泵起到变速功能即可。

更进一步地，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

还包括通过电缆和控缆分别与变频器和独立电动机连接，且用于控制锅炉给水泵分系统和为锅炉给水泵分系统提供电源和信号的综合控制和电源系统。

所述的独立电动机通过联轴器与前置泵单独建立连接保留了前置泵到给水泵的输水管道以便向给水泵供水。

进一步地，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵系统，包括三个分系统；第一分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接；

第二分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接；

第三分系统包括电动机、液力耦合器、给水泵、前置泵；所述电动机通过联轴器与液力耦合器连接；所述液力耦合器通过联轴器与给水泵连接；所述电动机还通过联轴器与前置泵连接。

进一步地，还包括用于控制锅炉给水泵系统和为锅炉给水泵系统提供电源和信号的综合控制和电源系统；

所述综合控制和电源系统通过电缆和控缆与第一分系统和第二分系统的变频器连接；所述控制系统还通过电缆和控缆与第三分系统的液力耦合器和电动机连接。

再进一步地，所述变速器为液力耦合器或变速齿轮箱。值得说明的是本发明的变速器并不限于上述部件，也可采用其他形式的变速器，只要能够给前置泵起到变速功能即可。

更进一步地，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，包括三个分系统；

第一分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

第二分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

第三分系统包括电动机、液力耦合器、给水泵、前置泵；所述电动机通过联轴器与液力耦合器连接；所述液力耦合器通过联轴器与给水泵连接；所述电动机还通过联轴器与前置泵连接；

还包括用于控制锅炉给水泵系统和为锅炉给水泵系统提供电源和信号的综合控制和电源系统；

所述综合控制和电源系统通过电缆和控缆与第一分系统和第二分系统的变频器和独立电动机连接；所述控制系统还通过电缆和控缆与第三分系统的液力耦合器和电动机连接。

所述的独立电动机通过联轴器与前置泵单独建立连接保留了前置泵到给水泵的输水管道以便向给水泵供水。

进一步地，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明不但做工效率大大提高，而且直接降低了做工时的自身能量消耗，极大的减少了启动电机时对电厂本身电力供应系统的危害性和破坏性，同时直接减少了日常检修和维护成本的支出。

附图说明

图1为本发明-实施例1的系统框图。

图2为本发明-实施例2的系统框图。

图3为本发明-实施例3的系统框图。

图4为本发明-实施例4的系统框图。

图5为本发明中变频器和高转速电动机相结合后的效率曲线与现有技术中液力耦合器效率曲线的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1、5所示，高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述高转速电动机分别与变频器、给水泵、变速器相连；所述前置泵与变速器相连。

具体地，本发明还包括通过电缆和控缆与变频器连接，且用于控制锅炉给水泵分系统和为锅炉给水泵分系统提供电源和信号的综合控制和电源系统。本实施例通过综合控制和电源系统以锅炉系统运行的参数，综合分析和计算当前的供水需求数值并转化成控制指令后分配到每个锅炉给水泵分系统，并提供做工电源，合理的指挥锅炉给水泵分系统的做工模式和最佳最安全的控制方式。

具体地，所述变频器通过电缆与所述高转速电动机连接用于控制输出电力至所述高转速电动机做工；所述高转速电动机通过联轴器直接与所述给水泵连接用于将扭矩直接传导至所述给水泵做工；所述电动机通过联轴器再与变速器连接用于将扭矩传导至所述变速器；所述变速器通过联轴器与所述前置泵连接，这样给水泵与前置泵在同轴连接的情况下，所述前置泵在高转速电动机的同轴驱动下将除氧器提供的除氧水加压后输送至给水泵，给水泵再次将除氧水加压后输送至锅炉。

具体地，所述变速器为液力耦合器或变速齿轮箱；所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

本实施例不但做工效率大大提高，而且直接降低了做工时的自身能量消耗，极大的减少了启动电机时对电厂本身电力供应系统的危害性和破坏性，同时直接减少了日常检修和维护成本的支出。

实施例2

如图2所示，高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

还包括通过电缆分别与变频器和独立电动机连接，且用于控制锅炉给水泵分系统和为锅炉给水泵分系统提供电源和信号的综合控制和电源系统。

进一步地，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

通过该设置，增加了一台独立电动机与独立后的前置泵单独建立连接而获得扭矩的动力，此种单独拖动的前置泵保留了输水管道向给水泵供应水源。

实施例3

如图2、5所示，高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵系统，包括三个分系统；第一分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述高转速电动机分别与变频器、给水泵、变速器相连；所述前置泵与变速器相连；

第二分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述高转速电动机分别与变频器、给水泵、变速器相连；所述前置泵与变速器相连；

第三分系统包括电动机、液力耦合器、给水泵、前置泵；所述给水泵、液力耦合器、电动机、前置泵均通过联轴器依次相连。

具体地，本发明还包括用于控制锅炉给水泵系统和为锅炉给水泵系统提供电源和信号的综合控制和电源系统；

所述综合控制和电源系统通过电缆和控缆与第一分系统和第二分系统的变频器连接；所述控制系统还通过电缆和控缆与第三分系统的液力耦合器和电动机连接。

本实施例通过在日常生产中采集锅炉系统的参数，综合分析和计算当前的供水需求数值并转化成控制指令后合理分配给三个分系统中去，并提供做工电源，合理指挥三个分系统的不同做工状态来达到最佳的做工模式和最佳最安全的控制方式。

具体地，第一分系统和第二系统的结构相同：所述综合控制和电源系统通过动力电缆和控制电缆与所述变频器连接实现电源提供和控制输出。所述变频器通过电缆与所述高转速电动机连接用于控制输出电力至所述高转速电动机做工；所述高转速电动机通过联轴器直接与所述给水泵连接用于将扭矩直接传导至所述给水泵做工；所述电动机通过联轴器再与所述变速器连接用于将扭矩传导至所述变速器；所述变速器通过联轴器与所述前置泵连接；这样在给水泵与前置泵同轴连接的情况下，所述前置泵在高转速电动机的同轴驱动下将除氧器提供的除氧水加压后输送到给水泵，给水泵再次将除氧水加压后输送至锅炉。

第三分系统的具体结构如下：所述综合控制和电源系统通过控制电缆和动力电缆与所述的电动机连接来实现做工；所述电动机通过联轴器与所述液力耦合器连接用于将扭矩输出至所述液力耦合器；所述液力耦合器通过联轴器与所述给水泵连接用于将扭矩传导至所述给水泵；所述电动机通过联轴器再与所述前置泵连接用于将扭矩传导至所述前置泵；所述前置泵在电动机驱动下将除氧器提供的除氧水加压后输送到给水泵，给水泵再次将除氧水加压后输送至锅炉。所述综合控制和电源系统通过控制电缆和动力电缆与第三分系统中的液力耦合器连接以实现控制所述液力耦合器内部的勺管位置开度的大小以实现所述液力耦合器的备用状态和各种做工状态

本发明通过采用综合控制和电源系统分别向锅炉系统内三个电动给水泵分系统来提供电源和输出信号做工，以实现最高效率的做工，特别是所述综合控制和电源系统可以直接来控制第一分系统和第二分系统中各自的变频器并驱动高转速电动机，高转速电动机通过联轴器直接驱动给水泵来实现电动给水泵系统的结构，完全替代了传统的“液力耦合器”传动模式，提高了机组的运行效率和安全系数，大大降低了日常检修和维护成本，降低了能耗。

所述第三分系统虽然保留传统的“液力耦合器”的传动变速模式，但是在整个锅炉系统中起到备用系统的功能，全系统在日常做工中，在综合控制和电源系统的控制下，第三分系统只是作为备用状态和紧急使用。

具体地，所述变速器为液力耦合器或变速齿轮箱；所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

值得说明的是，本实施例通过综合控制和电源系统对三个电动给水泵分系统进行做工控制，有效的提高了整个给水泵系统的安全性和可控性，并且结合第一分系统和第二分系统，采用变频器来驱动高转速电动机并通过联轴器直接驱动给水泵做工，前置泵是通过变速器来与高转速电机同轴连接的。这种集中控制的模式相比现有技术的分散控制单个独立的电动给水泵系统提高了安全性和效率，提高了锅炉系统的控制能力和水平。在第一分系统和第二分系统中完全更换了传统的旧结构里面的“液力耦合器”这一传动变速方式，不但做工效率大大地提高，而且直接降低了做功时的自身耗能量，极大地减少了启动电机时对电厂本身电力供应系统的危害性和破坏性，同时直接减少了日常检修和维护成本的支出。

实施例4

如图4所示，高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，包括三个分系统；第一分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电动机通过联轴器与前置泵单独连接；

第二分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电动机通过联轴器与前置泵单独连接；

第三分系统包括电动机、液力耦合器、给水泵、前置泵；所述电动机通过联轴器与液力耦合器连接；所述液力耦合器通过联轴器与给水泵连接；所述电动机还通过联轴器与前置泵连接；

还包括用于控制锅炉给水泵系统和为锅炉给水泵系统提供电源和信号的综合控制和电源系统；

所述综合控制和电源系统通过电缆和控缆与第一分系统和第二分系统的变频器和独立电动机连接；所述控制系统还通过电缆和控缆与第三分系统的液力耦合器和电动机连接。

进一步地，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

通过该设置，增加了一台独立电动机与独立后的前置泵单独建立连接而获得扭矩的动力，此种单独拖动的前置泵保留了输水管道向给水泵供应水源。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接。

2.根据权利要求1所述的高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，还包括通过电缆和控缆与变频器连接，且用于控制锅炉给水泵分系统和为锅炉给水泵分系统提供电源和信号的综合控制和电源系统。

3.根据权利要求1所述的高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，所述变速器为液力耦合器或变速齿轮箱。

4.根据权利要求1所述的高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

5.高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

还包括通过电缆和控缆分别与变频器和独立电动机连接，且用于控制锅炉给水泵分系统和为锅炉给水泵分系统提供电源和信号的综合控制和电源系统。

6.高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵系统，其特征在于，包括三个分系统；第一分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接；

第二分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、变速器、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述高转速电动机还通过联轴器与变速器连接；所述变速器通过联轴器与前置泵连接；

第三分系统包括电动机、液力耦合器、给水泵、前置泵；所述电动机通过联轴器与液力耦合器连接；所述液力耦合器通过联轴器与给水泵连接；所述电动机还通过联轴器与前置泵连接。

7.根据权利要求6所述的高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵系统，其特征在于，还包括用于控制锅炉给水泵系统和为锅炉给水泵系统提供电源和信号的综合控制和电源系统；

所述综合控制和电源系统通过电缆和控缆与第一分系统和第二分系统的变频器连接；所述控制系统还通过电缆和控缆与第三分系统的液力耦合器和电动机连接。

8.根据权利要求6所述的高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，所述变速器为液力耦合器或变速齿轮箱。

9.根据权利要求6所述的高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵系统，其特征在于，所述高转速电动机的最高转速为40000转/分钟。

10.高转速电动机直接驱动的锅炉给水泵分系统，其特征在于，包括三个分系统；第一分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

第二分系统包括变频器、给水泵、高转速电动机、独立电动机、前置泵；所述变频器通过电缆与高转速电动机连接；所述高转速电动机通过联轴器与给水泵连接；所述独立电机通过联轴器与前置泵单独连接；

第三分系统包括电动机、液力耦合器、给水泵、前置泵；所述电动机通过联轴器与液力耦合器连接；所述液力耦合器通过联轴器与给水泵连接；所述电动机还通过联轴器与前置泵连接；

还包括用于控制锅炉给水泵系统和为锅炉给水泵系统提供电源和信号的综合控制和电源系统；

所述综合控制和电源系统通过电缆和控缆与第一分系统和第二分系统的变频器和独立电动机连接；所述控制系统还通过电缆和控缆与第三分系统的液力耦合器和电动机连接。