CN202082077U - 电站凝结水泵深度变频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电站凝结水泵深度变频系统，主要用于热力发电厂凝结水增压后用于其他众多的用户。包括密封水系统和凝结水母管，凝结水母管的管路上引一进口管路，进口管路上设有增压泵，进口管路的出口处设有再循环回路，再循环回路的管路接在凝结水母管上，出口管路连接密封水系统和用户支路。本实用新型对凝结水泵出口母管至给水泵密封水的压力进行提升，使得凝结水泵在发电机组50%负荷以上时，其转速还能降低，取得显著节能效果。同时，除氧器水位调节阀在发电机组50%以上负荷时已处于全开状态，除氧器的水位只由凝结水泵转速控制，从双变量控制水位变成单变量控制，水位控制的调节品质大大改善，促进机组的稳定运行。

Description

电站凝结水泵深度变频系统

技术领域

 本实用新型涉及一种变频系统，尤其涉及一种电站凝结水泵深度变频系统，属于管道流体增压技术，主要应用于包括火力发电厂和核电站的热力发电厂凝结水增压后用于其他众多的用户。最关键的用户为给水泵密封水、蒸汽管路上的减温和阀门水封系统。

背景技术

电力工业是我国国民经济的重要基础产业，燃煤火力发电企业是为社会发展和经济发展提供电力能源的企业，同时也是大量消耗一次能源和水资源的行业。随着近几年我国和全球经济、能源和环保形势的发展，火力发电企业目前面临的形势也出现了一些新的变化。

节能减排已经提升为火电企业发展的约束性指标。国务院发布的《能源发展“十一五”规划纲要》提出了节能和减排两个约束性目标。在节能方面，规划提出，到2010年中国万元GDP能耗要降低20％；一次能源消费总量控制目标为27亿吨标准煤左右；年均增长4％；在减排方面，到2010年要减少排放二氧化硫840万吨、二氧化碳3.6亿吨。

电力工业是节能减排的重点领域之一，规划中对火力发电行业的要求是到2010年全国火力发电企业的平均供电煤耗降低15g/kW·h，即由2005年的370 g/kW·h降低到355 g/kW·h，厂用电率下降至4.5％。据统计，2005年全国600MW容量等级机组的平均供电煤耗率为328.2g/kW·h，2006年全国600MW容量等级机组的平均供电煤耗率为325.7g/kW·h。

火力发电企业的电量调度已由铭牌调度逐步调整为节能调度。2007年8月，国务院批转了由发改委、环保总局、电监会、能源办制定的《节能发电调度办法》,按照机组能耗水平由低到高排序，进行电量调度。发电企业要想在日益激烈的市场竞争中保持良好的发展优势，就必须采取有效措施，大幅度降低机组的供电煤耗率水平。

国内外煤炭价格持续上涨，火力发电企业的经营压力陡增。近年来，国际、国内煤炭价格飙升。由于煤炭成本占据火电厂生产成本的主要部分，在销售电价提升幅度不大的情况下，发电企业的利润空间将越来越受到挤压。尤其是随着计划电煤与市场煤价格的逐步接轨，火力发电企业将面临更为严峻的经营压力。

随着我国电力改革的进一步深化，如何不断降低发电成本、提高企业效益和机组运行的可靠性与经济性已成为发电企业目前面临的一个重大课题，而机组节能降耗是这个课题中的一个主要环节。面对国家对火力发电越来越高的节能和环保要求，必须在机组的关键设备上进行大量改造工作，以期提高机组运行的经济性。由于高压变频器技术的日渐成熟，越来越多的火力发电企业对厂用高压电机进行了变频改造，将原来的定速泵（风机）改为变速泵，改变其性能曲线，使其出口压力，流量及电机能耗达到最佳匹配，达到节能降耗的目的。凝结水泵变频就是其中一项重要的变频改造工作，通过变频调速装置，可以使凝结水泵处于最佳运行状态。

凝结水泵是凝结水系统的重要动力设备，它将凝汽器热井中的凝结水升压，经低压加热器加热后送入除氧器。凝结水泵选型设计时考虑到最恶劣环境和机组最大负荷的需要，留有足够的设计裕量。在国家节能减排的大背景下，通过利用现有的凝结水泵变频设备，优化凝结水泵变频控制策略，寻求最优的凝结水泵变频效果，从而达到节能减排、降低发电成本、提高企业经济效益成为各发电厂所追求的目标。

凝结水泵变频改造前，凝结水泵工频运行，除氧器水位通过除氧器水位调节阀的开度进行控制。这种调节方法只是改变系统的流通阻力，从而改变凝结水泵的运行工作点，而电机的输出功率并没有较大的改变，阀门的节流损失相当大，凝结水泵运行效率很低。因此凝结水泵工频运行时，一般均偏离经济运行工况，机组带部分负荷时偏离更远。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种电站凝结水泵深度变频系统，解决了现有技术中凝结水泵运行效率低、耗能大的问题，而且本实用新型提高了发电机组的调节品质，促进了机组的稳定运行。

本实用新型的技术方案如下：

包括密封水系统和凝结水母管，凝结水母管的管路上引一进口管路，进口管路上设有增压泵，进口隔离阀设置在凝结水母管和增压泵之间，进口管路的出口处设有用以调节增压泵的出口压力的再循环回路，再循环回路的管路接在凝结水母管上，增压泵出口依次设有止回阀和出口隔离阀，出口管路连接密封水系统和用户支路。

所述的进口管路和出口管路上装有流体压力变送器。

所述的用户支路设置有隔离阀和止回阀。

所述的增压泵和进、出口隔离阀均为电动。

所述的出口压力调节阀为气动阀门，出口压力调节阀设置在再循环回路上。

本实用新型的优点效果如下：

本实用新型在原有系统的基础上，增加一套密封水增压系统，两套系统可以相互无扰切换，新系统投运后，可以解决凝结水系统几个重要用户——给泵密封水、蒸汽管路减温水压力和阀门水封系统需求，从而使凝结水泵变频节能效果进一步提升。  

本实用新型可根据检测到的凝结水各用户的用水量和压力需求选择适当的增压系统，并设置阀门用于新系统隔离、增压水流量和出口压力的调节。对凝结水泵出口母管至给水泵密封水的压力进行提升以满足给水泵及其他用户的需要，使得凝结水泵在发电机组50%负荷以上时，其转速还能降低，把凝结水泵的所有节能潜力都发挥出来，取得更加显著的节能效果。

同时，通过修改电厂DCS中部分凝结水系统的控制逻辑程序，使得除氧器水位调节阀在发电机组负荷高于50%时，即可手动全开，除氧器的水位完全由凝结水泵变频器控制，从原先水位控制由凝结水泵变频器和除氧器水位调节阀双变量控制变成单变量控制，提高发电机组系统的调节品质，促进机组的稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1、凝结水泵， 2、凝结水母管， 3、密封水管路，4、进口隔离阀，5、增压泵，6、出口隔离阀，7、出口压力调节阀，8、密封水系统，9、用户支路。

具体实施方式

本实用新型参照附图，结合具体实施例，进行详细描述如下。

实施例

包括密封水系统8和凝结水母管2，凝结水母管2的管路上引一进口管路，进口管路上设有增压泵5，进口隔离阀4设置在凝结水母管2和增压泵5之间，进口管路的出口处设有用以调节增压泵的出口压力的再循环回路，再循环回路的管路接在凝结水母管2上，增压泵5出口依次设有止回阀和出口隔离阀6，止回阀和出口隔离阀6与进口隔离阀4和出口压力调节阀7一起用以在需要的时候系统可靠隔离。在进口管路和出口管路上装有流体压力变送器，用以系统的保护和运行参数的监视。

出口管路连接密封水系统和用户支路，用户支路则根据用户的实际需要而增设，设置有隔离阀和止回阀。所述的用户支路包括阀门水封、轴封减温、低压缸喷水及辅汽减温。

增压泵和进出口隔离阀均为电动的，其操作可以在就地，也可以在控制室的CRT上。

出口压力调节阀为气动阀门，出口压力调节阀可以根据设定值自动调节，也可以在CRT上人工控制。

当增压泵进口压力高于某一定值时，增压泵停运。当运行中的增压泵故障时，控制室出现硬报警。当密封水增压系统压力降低至某一定值时，发软报警，继续下降至一定值，发硬报警。整个系统可以由就地PLC控制，也可以所有信号进DCS，不设就地PLC控制柜。控制室的DCS可以控制就地PLC控制柜。

本实用新型的工作原理为，利用电站现有的凝结水泵出口水源，进行增压后供电站内凝结水系统中如给水泵密封水、各类蒸汽管道中的减温、凝汽器喷水减温和阀门水封系统等用户。在凝结水泵深度变频后，原来的这些用户水压将不可避免地降低。为防止这些用户不能正常工作，用增压后的水源满足他们的需求。进而达到降低凝结水泵转速，减少电机耗能，机组在50%负荷时能达到最佳的节能效果，同时使机组运行操作，主要是除氧器水位调节性能进一步提升，使机组运行更稳定。

本实用新型的保护范围以权力要求为准，不受具体实施例所限制。

Claims (5)

1.电站凝结水泵深度变频系统，包括密封水系统和凝结水母管，其特征在于凝结水母管的管路上引一进口管路，进口管路上设有增压泵，进口隔离阀设置在凝结水母管和增压泵之间，进口管路的出口处设有用以调节增压泵的出口压力的再循环回路，再循环回路的管路接在凝结水母管上，增压泵出口依次设有止回阀和出口隔离阀，出口管路连接密封水系统和用户支路。

2.根据权利要求1所述的电站凝结水泵深度变频系统，其特征在于所述的进口管路和出口管路上装有流体压力变送器。

3.根据权利要求1所述的电站凝结水泵深度变频系统，其特征在于所述的用户支路设置有隔离阀和止回阀。

4.根据权利要求1所述的电站凝结水泵深度变频系统，其特征在于所述的增压泵和进、出口隔离阀均为电动。

5.根据权利要求1所述的电站凝结水泵深度变频系统，其特征在于所述的出口压力调节阀为气动阀门，出口压力调节阀设置在再循环回路上。