CN205937081U - 变频调速电动直驱给水泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大中型火力发电厂锅炉的变频调速电动直驱给水泵系统。电源经高压断路器至给水泵专用高压变频器,变频器输出可调电压和频率的三相交流电，直接驱动给水泵专用高速电动机，高速电动机连接给水泵。本系统取消了原给水泵系统中的液力耦合器和增速齿轮箱等中间传动环节，包括相关的油路装置，将前置泵与给水泵主电机脱离且直接和给水泵相连，提高了可靠性和系统效率，简单、节能、维护成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种火力发电厂锅炉给水泵系统，具体涉及变频调速技术在给水泵系统中的应用。
背景技术
我国大中型以上火力发电厂锅炉给水系统，在应用液力耦合器调节给水泵转速控制给水流量的方式被广泛采用。通常情况下，大机组锅炉给水系统由前置泵、主电动机、增速型液力耦合器或增速齿轮箱、给水泵组成，从除氧器（用作除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质）出来的水，经过前置泵增压，送至锅炉给水泵，经锅炉给水泵加压后输送至锅炉产生高温高压蒸汽用于发电。由于大机组对给水母管压力要求很高，所以要求配备的锅炉给水泵具备高转速高扬程的特性，其转速要求也很高，通常可达5400r/min以上。因此，增速型液力耦合器成为锅炉给水泵负载的调速装置，增速型液力耦合器是增速齿轮箱和液力耦合器的有机结合，增速齿轮箱起增速作用，以满足给水泵最大出力工况时的转速需要。
随着高压变频调速技术的发展，出现了由高压变频器驱动电动机的解决方案，方案核心为采用变频器替代原有的液力耦合器调速功能。电动给水泵机组中，前置泵、电动机及锅炉给水泵的效率相对稳定，但是耦合器存在较大的能耗。液力耦合器和变频器联合使用，成为一个新型机电特种传动技术，工频变频可切换，运行可靠性好，克服了一些液力耦合器弊端，但低转速比运行时仍存在效率低，能耗高，维护成本高的问题。另外，为减小直接起动主电动机对电网的冲击，还需配起动水阻控制柜。
发明内容
本实用新型针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本实用新型要解决的技术问题是提高现有用于驱动给水泵系统的效率和可靠性，降低该系统的综合成本。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种变频调速电动直驱给水泵系统，包括断路器、高压变频器、给水泵高速电动机和给水泵，原系统如果需要前置泵，前置泵采用低压定速电机驱动。电源经所述断路器至高压变频器调速,变频器输出可调电压和频率的三相交流电直接驱动高速电动机，高速电动机与给水泵直接连接，使得从电动机输出的能量在传递过程中的传动效率达到最高，从而实现对整个给水泵回路的变频控制。
本实用新型的高压变频器输出可达到80Hz或以上频率的三相交流电，变频器厂家不需要作大的改动就可实现。相应的，高速电动机改为额定频率为80Hz或以上频率的高转速特殊电机，大幅度提高电机额定频率，满足给水泵额定工况对转速的要求，该电机可通过电机厂改造或重新设计。
本系统取消了现有技术给水泵系统中的液力耦合器和增速齿轮箱，以及附加的润滑装置，提高了系统整体的可靠性和效率，变频器使得给水泵节电效果更明显。本系统简单、安全性高、维护成本低、综合改造投资成本更低,适用于100MW以上电厂给水泵节能改造项目及新建项目。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
附图说明
图1是现有技术中无变频调速给水泵系统设备的原理示意图。
图2是现有技术中变频调速给水泵系统设备的原理示意图。
图3是本实用新型变频调速电动直驱给水泵系统设备的原理示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型相对于现有技术所作出的改进，在对本实用新型的具体实施方式进行详细说明之前，先对背景技术部分所提到的现有技术结合附图加以说明。
图1示出了现有技术的一种电动给水泵机组基本配置：前置泵4+电动机7+增速型液力耦合器8+给水泵6，由电动机7同轴运行，给水泵6额定工况要求转速较高，前置泵4作用为增压，增速型液力耦合器8连接给水泵6。
图2示出了另一种采用变频器调节电动机速度的现有技术，上述液力耦合器取消或更换为增速齿轮箱来实现节能目的。电源经断路器1至高压变频器2，高压变频器2驱动电动机7，给水泵6与电动机7经过增速齿轮箱9连接，效率可提高，改造前置泵4即增加低压定速电机3，这种方案的好处是取消液力耦合器，用联轴器将电动机和增速齿轮箱连接起来，提高系统效率，不改变电动机参数。对于老设备的改造具有一定的市场价值。
本实用新型给出了火电厂锅炉全配置电动给水泵系统节能增效整体解决方案，采用变频的方式来驱动给水泵。如图3所见，作为给水泵6调速专用的高压变频器2，串接在母线电源的断路器1和高速电动机5之间, 断路器2起控制和保护作用，高速电动机5受变频电源驱动，作为给水泵高速电动机4，直接与同样高转速的给水泵6连联，前置泵4与图1系统电动机脱开，采用低压定速电机3单独驱动。
在不脱离本实用新型的原理和宗旨情况下，可以对上述实施例进行各种变化，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识内，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用于火力发电厂锅炉的变频调速电动直驱给水泵系统，包括断路器（1）、高压变频器（2）、高速电动机（5）、给水泵（6）、低压定速电机（3）和前置泵（4），其特征在于：电源经所述断路器（1）至高压变频器（2）, 高压变频器（2）输出可调电压和频率的三相交流电直接驱动高速电动机（5），高速电动机（5）直接连接给水泵（6），所述前置泵（4）将来自除氧器的水加压后送至给水泵（6），给水泵（6）输出至锅炉。
2.根据权利要求书1所述的变频调速电动直驱给水泵系统，其特征在于：所述高压变频器（2）输出可达到80Hz或以上频率的三相交流电。
3.根据权利要求书1所述的变频调速电动直驱给水泵系统，其特征在于：所述高速电动机（5）改为额定频率为80Hz或以上频率的高转速特殊电机。
4.根据权利要求书1所述的变频调速电动直驱给水泵系统，其特征在于：所述前置泵（4）由低压定速电机（3）单独驱动。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107100853A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-08-29 | 山西漳电大唐塔山发电有限公司 | 一种用于双机回热的辅机动力系统 |
| CN108758608A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-06 | 鞍钢股份有限公司 | 一种确定锅炉给水变频调节系统最佳母管压力的方法 |
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| CN108758608B (zh) * | 2018-06-14 | 2019-08-27 | 鞍钢股份有限公司 | 一种确定锅炉给水变频调节系统最佳母管压力的方法 |
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