CN214371268U - 一种用于电厂的节能型循环水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电厂的节能型循环水系统，包括第一泵组、第二泵组、控制器、第一机组供水管、第二机组供水管、进水管道、母管组件和检测组件，所述的第一泵组的进水端与进水管道连通，所述的第一泵组的出水端与母管组件连通，所述的第二泵组的进水端与进水管道连通，所述的第二泵组的出水端与母管组件连通，所述的第一机组供水管、第二机组供水管分别与母管组件连通，所述的检测组件的各部件设于第一泵组、第二泵组和进水管道上，所述的第一泵组、第二泵组、母管组件和检测组件分别与控制器连接。与现有技术相比，本实用新型能够实现电厂的节能降耗，提高机组热经济性，实现效益最大化。

Description

一种用于电厂的节能型循环水系统

技术领域

本实用新型涉及一种循环水系统，尤其是涉及一种用于电厂的节能型循环水系统。

背景技术

循环冷却水系统是电厂能耗最大的系统之一，为了保证在机组负荷变化而维持凝汽器最佳真空状况，其循环冷却水量也应保持一定比例的变化。因此，如何使其在安全、稳定的基础上经济运行便成为人们关注的焦点问题。在火电机组的运行过程中，根据设备的耗电量来看，辅机的耗电量可以占到厂发电量的3％～7％，其中循环水泵的耗电量一般占机组总发电量的0.8％～2％。所以在火电机组的冷端运行优化过程中，如何选择循环水泵的类型和运行方式极为重要。

在国内以往的600MW等级机组运行中，大多数的机组都为单元制机组，循环水压力供水管采用一机一管单元制，而循环水泵的配置最常见的就是两台循环水泵对应一台凝汽器的机组(一机两泵的配置方案)，而循环水泵的模式也只有开启和关闭两种状态，只能通过调节管路上阀门的开度来改变管道中流量，管路损失较多、不经济，运行方式比较单一。

随着电厂对能耗的关注，对于循环水泵，其应用逐渐从开始的定速泵发展到双速泵，现在又有机组采用变频泵，用于提高循环水泵的经济性。采用变频循环水泵，加装变频器需设置单独的场地，占地面积较大，并需安装空调为变频器持续降温，变频调速也对运行人员的操作能力要求较高，同时，变频器的寿命有限，后期运行维护费用较高；双速泵是通过对循环水泵的电机进行变速改造，使循环水泵可以在高、低两种转速下运行，从而在负荷变动时使得循环水泵更能经济地适应外界负荷的变动，目前循泵的高低速双速的切换尚不能实现在线切换，需要停泵实施，切换过程较为麻烦且存在风险，其灵活性一般。

当前也有些国内600MW等级机组采用母管制或扩大单元制的循环水供水系统，通过改变四台循环水泵的运行台数，即采用控制并联运行的循环水泵的台数，来适应机组负荷变化对循环水量的需求，但是这种调节方式组合不多，无法适应汽轮机和负荷的无级变化。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于电厂的节能型循环水系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于电厂的节能型循环水系统，包括第一泵组、第二泵组、控制器、第一机组供水管、第二机组供水管、进水管道、母管组件和检测组件，所述的第一泵组的进水端与进水管道连通，所述的第一泵组的出水端与母管组件连通，所述的第二泵组的进水端与进水管道连通，所述的第二泵组的出水端与母管组件连通，所述的第一机组供水管、第二机组供水管分别与母管组件连通，所述的检测组件的各部件设于第一泵组、第二泵组和进水管道上，所述的第一泵组、第二泵组、母管组件和检测组件分别与控制器连接。

优选地，控制器23与电厂的机组连接，能够获取电厂的机组负荷。控制器23能够获取并储存检测组件、机组负荷随时间变化的数据。

优选地，所述的第一泵组包括第一水泵、第二水泵、第三水泵、第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述的第一水泵、第二水泵、第三水泵并联设置，所述的第一水泵、第二水泵、第三水泵的进水口分别与进水管道连通，所述的第一水泵的出水口与第一控制阀的进水口连通，所述的第二水泵的出水口与第二控制阀的进水口连通，所述的第三水泵的出水口与第三控制阀的进水口连通，所述的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀的出水口分别与母管组件连通。

优选地，所述的第二泵组包括第四水泵、第五水泵、第六水泵、第四控制阀、第五控制阀和第六控制阀，所述的第四水泵、第五水泵、第六水泵并联设置，所述的第四水泵、第五水泵、第六水泵的进水口分别与进水管道连通，所述的第四水泵的出水口与第四控制阀的进水口连通，所述的第五水泵的出水口与第五控制阀的进水口连通，所述的第六水泵的出水口与第六控制阀的进水口连通，所述的第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀的出水口分别与母管组件连通。

优选地，所述的母管组件包括母管管道和设于母管管道上的多个母管控制阀。

优选地，所述的母管控制阀包括依次串联设于母管管道上的第一母管阀、第二母管阀、第三母管阀、第四母管阀和第五母管阀，

所述的第一控制阀的出水口与第一母管阀的进水口连通，所述的第二控制阀的出水口与第一母管阀、第二母管阀间的管道连通，所述的第三控制阀的出水口与第二母管阀、第三母管阀间的管道连通，所述的第四控制阀的出水口与第三母管阀、第四母管阀间的管道连通，所述的第五控制阀的出水口与第四母管阀、第五母管阀间的管道连通，所述的第六控制阀的出水口与第五母管阀的进水口连通，

所述的第一机组供水管与第一母管阀、第二母管阀间的管道连通，所述的第二机组供水管与第四母管阀、第五母管阀间的管道连通。

优选地，所述的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和母管控制阀均为电动蝶阀。

优选地，所述的检测组件包括用于检测进水温度的温度变送器，所述的温度变送器设于进水管道上，所述的温度变送器与控制器连接。

优选地，所述的检测组件包括用于检测水泵出水流量的多个流量计，所述的流量计分别设于第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、第五水泵和第六水泵的出水口处。

优选地，所述的流量计为超声波流量计。

优选地，所述的控制器为DCS。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型利用母管组件与第一泵组、第二泵组进行配合控制，使循环水系统能够根据机组的负荷需求调节第一泵组、第二泵组的水泵的运行组合，无需额外增加变频或双速水泵，能够实现电厂的节能降耗，提高机组热经济性，实现效益最大化；

(2)本实用新型的控制器能够实时获取检测组件数据和机组负荷，能够根据检测组件数据和机组负荷及时调节第一泵组、第二泵组的运行情况，使用灵活，运行精准，实现循泵经济调度的效益最大化，制定出不同季节、不同负荷工况时机组节能效益最大化的循环水系统的精准运行方式；

(3)本实用新型的第一泵组、第二泵组均采用一机三泵的形式，能够带动较高荷载，并且可调节的范围广，适用性强；

(4)本实用新型的母管组件利用多个母管控制阀调节第一泵组、第二泵组中各水泵的运行组合情况，提高本实用新型的可控制性，能够实现电厂的节能降耗，提高机组热经济性，实现效益最大化。

附图说明

图1为本实用新型的管路结构示意图；

图2为本实用新型的控制结构示意图。

其中，1、第一机组供水管，2、第二机组供水管，3、进水管道，4、第一水泵，5、第二水泵，6、第三水泵，7、第一控制阀，8、第二控制阀，9、第三控制阀，10、第四水泵，11、第五水泵，12、第六水泵，13、第四控制阀，14、第五控制阀，15、第六控制阀，16、第一母管阀，17、第二母管阀，18、第三母管阀，19、第四母管阀，20、第五母管阀，21、温度变送器，22、流量计，23、控制器，24、第一泵组，25、第二泵组，26、母管组件，27、检测组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本实用新型并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本实用新型并不限定于以下的实施方式。

实施例

一种用于电厂的节能型循环水系统，包括第一泵组24、第二泵组25、控制器23、第一机组供水管1、第二机组供水管2、进水管道3、母管组件26和检测组件27，第一泵组24的进水端与进水管道3连通，第一泵组24的出水端与母管组件26连通，第二泵组25的进水端与进水管道3连通，第二泵组25的出水端与母管组件26连通，第一机组供水管1、第二机组供水管2分别与母管组件26连通，检测组件27的各部件设于第一泵组24、第二泵组25和进水管道3上，第一泵组24、第二泵组25、母管组件26和检测组件27分别与控制器23连接。

控制器23与电厂的机组连接，能够获取电厂的机组负荷。

本实用新型的第一泵组24、第二泵组25均采用一机三泵配置方案。

具体地，第一泵组24包括第一水泵4、第二水泵5、第三水泵6、第一控制阀7、第二控制阀8和第三控制阀9，第一水泵4、第二水泵5、第三水泵6并联设置，第一水泵4、第二水泵5、第三水泵6的进水口分别与进水管道3连通，第一水泵4的出水口与第一控制阀7的进水口连通，第二水泵5的出水口与第二控制阀8的进水口连通，第三水泵6的出水口与第三控制阀9的进水口连通，第一控制阀7、第二控制阀8、第三控制阀9的出水口分别与母管组件26连通。

第二泵组25包括第四水泵10、第五水泵11、第六水泵12、第四控制阀13、第五控制阀14和第六控制阀15，第四水泵10、第五水泵11、第六水泵12并联设置，第四水泵10、第五水泵11、第六水泵12的进水口分别与进水管道3连通，第四水泵10的出水口与第四控制阀13的进水口连通，第五水泵11的出水口与第五控制阀14的进水口连通，第六水泵12的出水口与第六控制阀15的进水口连通，第四控制阀13、第五控制阀14、第六控制阀15的出水口分别与母管组件26连通。

母管组件26包括母管管道和设于母管管道上的多个母管控制阀。

对于第一泵组24、第二泵组25均采用一机三泵配置的情况，具体地，母管控制阀包括依次串联设于母管管道上的第一母管阀16、第二母管阀17、第三母管阀18、第四母管阀19和第五母管阀20，第一控制阀7的出水口与第一母管阀16的进水口连通，第二控制阀8的出水口与第一母管阀16、第二母管阀17间的管道连通，第三控制阀9的出水口与第二母管阀17、第三母管阀18间的管道连通，第四控制阀13的出水口与第三母管阀18、第四母管阀19间的管道连通，第五控制阀14的出水口与第四母管阀19、第五母管阀20间的管道连通，第六控制阀15的出水口与第五母管阀20的进水口连通，第一机组供水管1与第一母管阀16、第二母管阀17间的管道连通，第二机组供水管2与第四母管阀19、第五母管阀20间的管道连通。

本实施例中，第一控制阀7、第二控制阀8、第三控制阀9、第四控制阀13、第五控制阀14、第六控制阀15和母管控制阀均为电动蝶阀。控制器23与第一控制阀7、第二控制阀8、第三控制阀9、第四控制阀13、第五控制阀14、第六控制阀15和母管控制阀控制连接。

为了对机组负荷进行检测，进行对机组进行循环水泵节能调度试验，得出不同冷却水温、不同的机组负荷下循环水泵运行的最佳组合方式，制定出不同季节、不同负荷工况时机组节能效益最大化的循环水泵的精准运行方式，检测组件27包括用于检测进水温度的温度变送器21，温度变送器21设于进水管道3上，温度变送器21与控制器23连接，检测组件27还包括用于检测水泵出水流量的多个流量计22，流量计22分别设于第一水泵4、第二水泵5、第三水泵6、第四水泵10、第五水泵11和第六水泵12的出水口处。

具体地，流量计22为超声波流量计，为了适用于电厂的控制环境，控制器23为DCS。

本实用新型使用时，可以通过调节第一泵组24、第二泵组25中水泵的运行和母管控制阀的开关，调节运行的机组数量和水泵数量，实现灵活调节，提高经济效益的效果。

这样可在外部条件(机组负荷、循环水入口温度)变化时，及时调整循环水泵的运行方式，从而实现冷端系统在不同外部与内部条件下的最优化运行，是电厂节能降耗、提高机组热经济性、实现效益最大化的最佳途径。

本实施例中，循环水系统设计及循环水泵配置方案采用以下方案：对于2×600MW等级机组，循环冷却水系统采用直流供水系统，

第一泵组24的第一水泵4、第二水泵5、第三水泵6、第二泵组25的第四水泵10、第五水泵11、第六水泵12为33.3％容量的定速循环水泵(一机三泵配置方案)。控制器23实时获取检测组件27的数据和机组负荷，当机组负荷或进水温度、流量变化时，这通过增开或停用水泵的台数来达到经济运行，这样循环水系统的调节方式不再单一，比一机两泵的配置多很多种组合方案，经济节能调度、灵活性和经济性运行创造了良好的先天条件。

此种方法下，循环水泵无需再增加额外投资去采用变频或双速电机，机组在不同季节下可有多种不同的水泵运行组合方式，即：(1)在夏季，循环水的入口温度较高，机组又带较高负荷，采用一机三泵的运行方式；(2)在冬季时，采用两机三泵的方式运行；(3)在春、秋两季，则采用方式一机两泵运行。

并且，为实现节能效益的最大化，组织电厂进行在不同环境、不同负荷变化下的循环水泵节能调度试验，得出不同冷却水温、不同的机组负荷下循环水泵运行的最佳组合方式，形成至少一个完整年的循环水泵节能调度试验，从而实现循泵经济调度的效益最大化，实现机组负荷与最优的循环水量的匹配。根据节能调度试验结果，制定出不同季节、不同负荷工况时机组节能效益最大化的循环水泵的精准运行方式。

上述实施方式仅为例举，不表示对本实用新型范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本实用新型技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (10)

1.一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，包括第一泵组(24)、第二泵组(25)、控制器(23)、第一机组供水管(1)、第二机组供水管(2)、进水管道(3)、母管组件(26)和检测组件(27)，所述的第一泵组(24)的进水端与进水管道(3)连通，所述的第一泵组(24)的出水端与母管组件(26)连通，所述的第二泵组(25)的进水端与进水管道(3)连通，所述的第二泵组(25)的出水端与母管组件(26)连通，所述的第一机组供水管(1)、第二机组供水管(2)分别与母管组件(26)连通，所述的检测组件(27)的各部件设于第一泵组(24)、第二泵组(25)和进水管道(3)上，所述的第一泵组(24)、第二泵组(25)、母管组件(26)和检测组件(27)分别与控制器(23)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的第一泵组(24)包括第一水泵(4)、第二水泵(5)、第三水泵(6)、第一控制阀(7)、第二控制阀(8)和第三控制阀(9)，所述的第一水泵(4)、第二水泵(5)、第三水泵(6)并联设置，所述的第一水泵(4)、第二水泵(5)、第三水泵(6)的进水口分别与进水管道(3)连通，所述的第一水泵(4)的出水口与第一控制阀(7)的进水口连通，所述的第二水泵(5)的出水口与第二控制阀(8)的进水口连通，所述的第三水泵(6)的出水口与第三控制阀(9)的进水口连通，所述的第一控制阀(7)、第二控制阀(8)、第三控制阀(9)的出水口分别与母管组件(26)连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的第二泵组(25)包括第四水泵(10)、第五水泵(11)、第六水泵(12)、第四控制阀(13)、第五控制阀(14)和第六控制阀(15)，所述的第四水泵(10)、第五水泵(11)、第六水泵(12)并联设置，所述的第四水泵(10)、第五水泵(11)、第六水泵(12)的进水口分别与进水管道(3)连通，所述的第四水泵(10)的出水口与第四控制阀(13)的进水口连通，所述的第五水泵(11)的出水口与第五控制阀(14)的进水口连通，所述的第六水泵(12)的出水口与第六控制阀(15)的进水口连通，所述的第四控制阀(13)、第五控制阀(14)、第六控制阀(15)的出水口分别与母管组件(26)连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的母管组件(26)包括母管管道和设于母管管道上的多个母管控制阀。

5.根据权利要求4所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的母管控制阀包括依次串联设于母管管道上的第一母管阀(16)、第二母管阀(17)、第三母管阀(18)、第四母管阀(19)和第五母管阀(20)，

所述的第一控制阀(7)的出水口与第一母管阀(16)的进水口连通，所述的第二控制阀(8)的出水口与第一母管阀(16)、第二母管阀(17)间的管道连通，所述的第三控制阀(9)的出水口与第二母管阀(17)、第三母管阀(18)间的管道连通，所述的第四控制阀(13)的出水口与第三母管阀(18)、第四母管阀(19)间的管道连通，所述的第五控制阀(14)的出水口与第四母管阀(19)、第五母管阀(20)间的管道连通，所述的第六控制阀(15)的出水口与第五母管阀(20)的进水口连通，

所述的第一机组供水管(1)与第一母管阀(16)、第二母管阀(17)间的管道连通，所述的第二机组供水管(2)与第四母管阀(19)、第五母管阀(20)间的管道连通。

6.根据权利要求4所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的第一控制阀(7)、第二控制阀(8)、第三控制阀(9)、第四控制阀(13)、第五控制阀(14)、第六控制阀(15)和母管控制阀均为电动蝶阀。

7.根据权利要求1所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的检测组件(27)包括用于检测进水温度的温度变送器(21)，所述的温度变送器(21)设于进水管道(3)上，所述的温度变送器(21)与控制器(23)连接。

8.根据权利要求3所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的检测组件(27)包括用于检测水泵出水流量的多个流量计(22)，所述的流量计(22)分别设于第一水泵(4)、第二水泵(5)、第三水泵(6)、第四水泵(10)、第五水泵(11)和第六水泵(12)的出水口处。

9.根据权利要求8所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的流量计(22)为超声波流量计。

10.根据权利要求1所述的一种用于电厂的节能型循环水系统，其特征在于，所述的控制器(23)为DCS。

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