CN110260295B - 一种凝结水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种凝结水系统，包括凝汽器、凝结水泵、凝结水精处理装置、轴封冷却器、凝结水杂用母管、低压加热器、除氧器和凝结水泵变频控制系统；凝结水泵变频控制系统的第一压力监测元件设置于凝结水杂用母管，并与凝结水泵变频控制器的信号输入端连接；凝结水泵变频控制器的控制输出端与凝结水泵的电机连接，并根据接收的第一压力监测元件的压力信号控制凝结水泵的电机转速。本发明所提供的凝结水系统，即可以降低节流损失，达到节能的目的；又可以有效降低凝结水泵安全裕量，保证机组运行的经济性和安全性；还可以降低除氧器水位调节阀的动作次数，增加其可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于燃煤发电的汽轮机凝结水技术领域，具体而言，涉及一种凝结水系统。
背景技术
凝结水系统是指由凝汽器至除氧器之间的与凝结水相关的管路与设备；其中，凝结水泵是凝结水系统的主要设备之一，凝结水泵的合理选取与火电厂安全经济运行有着密切的关系。
当机组负荷变化时，凝结水量随之变化；目前，凝结水泵大多采用定速运行，依据除氧器水位调节阀开度控制凝结水流量，其存在调节线性度差、节流损失大等不足，势必造成电能的浪费；另一方面除氧器水位调节阀门动作频繁，使阀门的可靠性和使用寿命大大下降。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种凝结水系统，以使其即可以降低节流损失，达到节能的目的；又可以有效降低凝结水泵安全裕量，保证机组运行的经济性和安全性；还可以降低除氧器水位调节阀的动作次数，增加其可靠性和使用寿命。
本发明所采用的技术方案为：
一种凝结水系统，包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、凝结水精处理装置、轴封冷却器、凝结水杂用母管、低压加热器以及除氧器；所述凝结水系统还包括凝结水泵变频控制系统；所述凝结水泵变频控制系统包括凝结水泵变频控制器和第一压力监测元件；所述第一压力监测元件设置于所述凝结水杂用母管，并与所述凝结水泵变频控制器的信号输入端连接；所述凝结水泵变频控制器的控制输出端与所述凝结水泵的电机连接；所述凝结水泵变频控制器接收所述第一压力监测元件的压力信号，并根据接收的所述第一压力监测元件的压力信号控制所述凝结水泵的电机转速。
进一步，所述凝结水系统还包括给水泵密封水系统；所述给水泵密封水系统包括密封水旁路管以及第一电动阀；所述第一电动阀的进水口和所述凝结水杂用母管连接，所述第一电动阀的出水口与所述密封水旁路管连接。
进一步，所述凝结水泵变频控制系统还包括第二压力监测元件；所述第二压力监测元件设置于所述密封水旁路管，并与所述凝结水泵变频控制器的信号输入端连接；所述凝结水泵变频控制器接收所述第二压力监测元件的压力信号，并根据接收的所述第二压力监测元件的压力信号控制所述凝结水泵的电机转速。
进一步，所述第一压力监测元件为压力传感器或压力表；所述第二压力监测元件为压力传感器或压力表。
进一步，所述给水泵密封水系统还包括增压泵以及第二电动阀；所述增压泵的进水口与所述凝结水杂用母管连接，所述增压泵的出水口通过所述第二电动阀与所述密封水旁路管连接；所述第一电动阀与所述凝结水杂用母管连接的一端为第一连接端，所述第二电动阀与所述凝结水杂用母管连接的一端为第二连接端，且所述第二连接端位于所述第一连接端的下游；所述第一连接端位于所述第一压力监测元件的下游。
进一步，所述凝结水泵为离心泵。
进一步，所述凝结水系统还包括再循环管道系统；所述再循环管道系统包括循环管以及自动再循环阀；所述循环管的进水口与所述凝结水杂用母管连接，所述循环管的出水口通过所述自动再循环阀与所述凝汽器连接。
进一步，所述循环管与所述凝结水杂用母管连接的一端为第三连接端，且所述第三连接位于所述第一压力监测元件的上游。
进一步，所述凝结水系统还包括除氧器水位调节阀、调节阀控制器以及液位监测元件；所述除氧器水位调节阀的进水口与所述凝结水杂用母管连接，所述除氧器水位调节阀的出水口与所述低压加热器连接；所述液位监测元件设置于所述除氧器，并与所述调节阀控制器的信号输入端电连接；所述调节阀控制器的控制输出端与所述除氧器水位调节阀的执行端连接；所述调节阀控制器接收所述液位监测元件的液位信号，并根据接收的所述液位信号控制所述除氧器水位调节阀的阀门开度。
进一步，所述液位监测元件为液位计或超声波液位传感器。
本发明的有益效果为：
本发明所提供的凝结水系统，通过凝结水泵变频控制系统对凝结水泵的自动变频控制，可以在安全范围内最大限度地降低凝结水杂用母管的压力；并且，提供了凝结水泵低负荷下的低值保护，增大了除氧器水位调节阀开度；因此，即可以降低节流损失，达到节能的目的；又可以有效降低凝结水泵安全裕量，保证机组运行的经济性和安全性；还可以降低除氧器水位调节阀的动作次数，增加其可靠性和使用寿命。
附图说明
图1是实施例中所述的凝结水系统的结构框图。
图中标号为：
凝汽器101，凝结水泵102，凝结水精处理装置103，轴封冷却器104，除氧器水位调节阀105，低压加热器106，除氧器107，凝结水泵变频控制器108，第一电动阀109，增压泵110，第二电动阀111，调节阀控制器112，自动再循环阀113。
具体实施方式
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种凝结水系统，包括：凝汽器101、凝结水泵101、凝结水精处理装置103、轴封冷却器104、凝结水杂用母管、低压加热器106、除氧器107以及凝结水泵变频控制系统；其中，凝汽器101、凝结水泵101、凝结水精处理装置103、轴封冷却器104、凝结水杂用母管、低压加热器106、除氧器107依次连接；凝结水泵变频控制系统包括凝结水泵变频控制器108和第一压力监测元件。
第一压力监测元件设置于凝结水杂用母管，并与凝结水泵变频控制器108的信号输入端连接；凝结水泵变频控制器108的控制输出端与凝结水泵101的电机连接；凝结水泵变频控制器108接收第一压力监测元件的压力信号，并根据接收的第一压力监测元件的压力信号控制凝结水泵101的电机转速。
基于上述结构的凝结水系统，凝结水泵变频控制器108根据第一压力监测元件所测得的凝结水杂用母管的压力在设定的工作频率范围内控制调节凝结水泵101的电机转速，从而可以实现在安全范围内最大限度地降低凝结水泵101的流量，进而最大限度的降低凝结水杂用母管的压力；并且，增大了除氧器水位调节阀105开度。同时，通过凝结水泵变频控制器108的过保护功能，根据凝结水泵变频控制器108输入设定的工作频率范围，在所测压力处于非工作频率范围时凝结水泵变频控制器108控制凝结水泵101关闭，从而提供了凝结水泵101低负荷下的低值保护；凝结水泵变频控制系统对凝结水泵101的自动变频控制，可以在安全范围内最大限度地降低凝结水杂用母管的压力；并且，提供了凝结水泵101低负荷下的低值保护。
因此，该凝结水系统实现了自动变频控制，其即可以降低节流损失，达到节能的目的；又可以有效降低凝结水泵101安全裕量(“裕量”也通称为“余量”)，降低运行人员的工作强度，保证机组运行的经济性和安全性；还可以降低除氧器水位调节阀105的动作次数，增加其可靠性和使用寿命。
具体地，凝结水泵101为离心泵；同时，凝结水系统还包括再循环管道系统；再循环管道系统包括循环管以及自动再循环阀113；循环管的进水口与凝结水杂用母管连接，循环管的出水口通过自动再循环阀113与凝汽器101连接。其中，通过自动再循环阀113可以使凝结水杂用母管的部分凝结水以最小流量返回凝汽器101中，以补偿机组以及离心泵在启动初期或低负荷运行时对流量的要求。
同时，凝结水系统还包括除氧器水位调节阀105、调节阀控制器112以及液位监测元件；除氧器水位调节阀105的进水口与凝结水杂用母管连接，除氧器水位调节阀105的出水口与低压加热器106连接；液位监测元件设置于除氧器107，并与调节阀控制器112的信号输入端电连接；调节阀控制器112的控制输出端与除氧器水位调节阀105的执行端连接；调节阀控制器112接收液位监测元件的液位信号，并根据接收的液位信号控制除氧器水位调节阀105的阀门开度；因此，通过调节阀控制器112可以根据除氧器107内水位的高低自动调节除氧器水位调节阀105的开度，以符合除氧器107的水位要求。
为了充分利用凝结水系统的凝结水，常常在凝结水系统的凝结水杂用母管上连接用为其他设备供水的管路；其中，本实施例的凝结水杂用母管连接有用于为给水泵密封系统供水的给水泵密封水系统；给水泵密封水系统包括密封水旁路管以及第一电动阀109；第一电动阀109的进水口和凝结水杂用母管连接，第一电动阀109的出水口与密封水旁路管连接。
其中，凝结水泵变频控制系统还包括第二压力监测元件；第二压力监测元件设置于密封水旁路管，并与凝结水泵变频控制器108的信号输入端连接；凝结水泵变频控制器108接收第二压力监测元件的压力信号，并根据接收的第二压力监测元件的压力信号控制凝结水泵101的电机转速；从而通过第二压力监测元件可以监测密封水旁路管的压力，使凝结水泵变频控制器108根据第二压力监测元件的监测压力调节控制凝结水泵101的流量，进而使凝结水杂用母管以及密封水旁路管的压力满足供水压力需求。
优选地，给水泵密封水系统还包括增压泵110以及第二电动阀111；增压泵110的进水口与凝结水杂用母管连接，增压泵110的出水口通过第二电动阀111与密封水旁路管连接；第一电动阀109与凝结水杂用母管连接的一端为第一连接端，第二电动阀111与凝结水杂用母管连接的一端为第二连接端，且第二连接端位于第一连接端的下游；第一连接端位于第一压力监测元件的下游。
基于上述的给水泵密封水系统，在密封水旁路管的压力可以满足供水所需压力时，第二电动阀111以及增压泵110均处于关闭状态；在密封水旁路管的压力不能满足供水所需压力时，第二电动阀111以及增压泵110均开启，通过增压泵110增压使得密封水旁路管的压力达到供水所需压力，从而降低对凝结水泵101的依赖，更好地满足给水泵在不同负荷下的密封水压力要求。其中，可以在给水泵设置用于监测给水泵密封水压的压力监测元件，并将压力监测元件通过变频控制器与增压泵110的电机连接，从而实现增压泵110增压的自动变频控制。
上述实施例中，第一压力监测元件和第二压力监测元件可以分别为压力传感器或压力表等现有的压力监测元件；液位监测元件可以为光电液位传感器或液位计等接触式液位传感器，也可以为激光液位传感器或超声波液位传感器等非接触式液位传感器；凝结水泵变频控制器108为现有的具有PID控制单元和PLC控制单元的变频控制器或变频控制柜，其属于现有的变频控制技术，不再对其结构以及内部功能电路等做详细阐述；轴封冷却器在本领域内也称为轴封加热器；自动再循环阀113为现有的泵保护装置，又称为泵保护阀或最小流量阀。
上述实施例中，上游、下游是根据凝结水杂用母管内凝结水的流向所定义的先后位置关系；其中，上游为凝结水杂用母管内的凝结水先行的位置，下游为凝结水杂用母管内的凝结水后行的位置。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种凝结水系统，包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、凝结水精处理装置、轴封冷却器、凝结水杂用母管、低压加热器以及除氧器；其特征在于：所述凝结水系统还包括凝结水泵变频控制系统和给水泵密封水系统；所述凝结水泵变频控制系统包括凝结水泵变频控制器、第一压力监测元件和第二压力监测元件；所述第一压力监测元件设置于所述凝结水杂用母管，并与所述凝结水泵变频控制器的信号输入端连接；所述凝结水泵变频控制器的控制输出端与所述凝结水泵的电机连接；所述凝结水泵变频控制器接收所述第一压力监测元件的压力信号，并根据接收的所述第一压力监测元件的压力信号控制所述凝结水泵的电机转速；所述给水泵密封水系统包括密封水旁路管以及第一电动阀；所述第一电动阀的进水口和所述凝结水杂用母管连接，所述第一电动阀的出水口与所述密封水旁路管连接；所述第二压力监测元件设置于所述密封水旁路管，并与所述凝结水泵变频控制器的信号输入端连接；所述凝结水泵变频控制器接收所述第二压力监测元件的压力信号，并根据接收的所述第二压力监测元件的压力信号控制所述凝结水泵的电机转速。
2.根据权利要求1所述的凝结水系统，其特征在于：所述第一压力监测元件为压力传感器或压力表；所述第二压力监测元件为压力传感器或压力表。
3.根据权利要求1所述的凝结水系统，其特征在于：所述给水泵密封水系统还包括增压泵以及第二电动阀；所述增压泵的进水口与所述凝结水杂用母管连接，所述增压泵的出水口通过所述第二电动阀与所述密封水旁路管连接；所述第一电动阀与所述凝结水杂用母管连接的一端为第一连接端，所述第二电动阀与所述凝结水杂用母管连接的一端为第二连接端，且所述第二连接端位于所述第一连接端的下游；所述第一连接端位于所述第一压力监测元件的下游。
4.根据权利要求1所述的凝结水系统，其特征在于：所述凝结水泵为离心泵。
5.根据权利要求4所述的凝结水系统，其特征在于：还包括再循环管道系统；所述再循环管道系统包括循环管以及自动再循环阀；所述循环管的进水口与所述凝结水杂用母管连接，所述循环管的出水口通过所述自动再循环阀与所述凝汽器连接。
6.根据权利要求5所述的凝结水系统，其特征在于，所述循环管与所述凝结水杂用母管连接的一端为第三连接端，且所述第三连接位于所述第一压力监测元件的上游。
7.根据权利要求1所述的凝结水系统，其特征在于：还包括除氧器水位调节阀、调节阀控制器以及液位监测元件；所述除氧器水位调节阀的进水口与所述凝结水杂用母管连接，所述除氧器水位调节阀的出水口与所述低压加热器连接；所述液位监测元件设置于所述除氧器，并与所述调节阀控制器的信号输入端电连接；所述调节阀控制器的控制输出端与所述除氧器水位调节阀的执行端连接；所述调节阀控制器接收所述液位监测元件的液位信号，并根据接收的所述液位信号控制所述除氧器水位调节阀的阀门开度。
8.根据权利要求7所述的凝结水系统，其特征在于：所述液位监测元件为液位计或超声波液位传感器。
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