CN215062003U - 一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统 - Google Patents
一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，包括自然通风冷却塔、凝结水泵、双馈电动机、除氧器、给水泵等。本实用新型是把湿冷机组凝结水泵的电动机改为双馈电动机，除氧器上水调门全开，以减少节流损失，由双馈电动机调节凝结水泵的转速，调节凝结水泵运行工况；当双馈电动机调速功能故障时，双馈电动机继续工频运行，可通过除氧器的上水调门调节凝结水泵工况点。双馈电动机的调速范围根据凝结水泵的实际运行需要的精确转速范围设置，不是0‑100％，避免调节裕量浪费，造价低。通过基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统实施，可以满足凝结水泵所有运行需求，提高凝结水泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。
Description
技术领域
本实用新型属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统。
背景技术
近年来，我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，在役及在建装机容量均已位居世界第一。风电和光伏等新能源为我们提供了大量清洁电力，但另一方面，其发电出力的随机性和不稳定性也给电力系统的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。从目前的情况来看，我国电力系统调节能力难以完全适应新能源大规模发展和消纳的要求，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题。为挖掘火电机组调峰潜力、提升我国火电运行灵活性、提高新能源消纳能力，火电机组需要在宽负荷高频次的负荷变化的工况运行，电厂主要辅机设备例如水泵、风机等设备耗电率大幅提升，根据现场试验数据，当机组调峰至30％负荷时，厂用电率增加至10％左右，供电效率下降明显。
凝结水泵的驱动功率较高，是发电厂内的重要电能消费者。目前湿冷机组凝结水泵的主要调节方式有除氧器上水调门的节流调节和变频调节。节流调节虽然简单易行、但是经济性很差。变频调节存在对运行环境要求苛刻、造价高、寿命短、占地空间大、调节范围裕度浪费等缺点。因此湿冷机组凝结水泵驱动方式及调速方式的合理性对于未来高频次宽负荷场景下湿冷机组频繁调节的运行经济性非常关键。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，可以满足凝结水泵所有工况的运行需求，降低厂用电率，提高凝结水泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节安全性，具有巨大节能潜力。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，包括汽轮机、发电机、凝汽器、锅炉、给水泵、自然通风冷却塔、循环水泵、双馈电动机、除氧器和凝结水泵；
发电机与汽轮机同轴连接，双馈电动机与凝结水泵同轴连接，汽轮机的抽汽出口连接至除氧器的进口，汽轮机的排汽出口连接至凝汽器的蒸汽进口，凝汽器的凝结水出口连接至凝结水泵的进口，凝结水泵的出口连接至除氧器的进口，除氧器的出口通过给水泵连接至锅炉的进口，锅炉的出口连接至汽轮机的蒸汽进口；
自然通风冷却塔的循环水出口连接至凝汽器的循环水进口，凝汽器的循环水出口连接至循环水泵的进口，循环水泵的出口连接至自然通风冷却塔的循环水进口。
本实用新型进一步的改进在于，凝结水泵的进出口处分别设置有凝结水泵进口阀门和凝结水泵出口阀门。
本实用新型进一步的改进在于，凝结水泵的出口连接至除氧器的进口管道上设置有除氧器上水调门。
本实用新型进一步的改进在于，除氧器上水调门全开，以减少节流损失，由双馈电动机调节凝结水泵的转速，从而调节凝结水泵运行工况。
本实用新型进一步的改进在于，凝结水泵采用双馈电动机驱动。
本实用新型进一步的改进在于，凝结水泵的驱动方式为基于双馈系统的电力驱动，当双馈电动机的调速功能故障时，双馈电动机工频运行，通过调整除氧器上水调门的开度来调节凝结水泵的运行工况，从而调节凝结水流量。
本实用新型进一步的改进在于，双馈电动机的调速范围是根据凝结水泵的实际运行需要的精确的转速范围设置的。
本实用新型进一步的改进在于，汽轮机的排汽至凝汽器被循环水冷却后，经凝结水泵升压后去除氧器加热除氧后，经给水泵输送至锅炉重新加热。
本实用新型进一步的改进在于，在凝汽器中吸热的循环水经循环水泵后，进入自然通风冷却塔与空气直接换热冷却后，重新进入凝汽器冷却汽轮机的排汽。
与现有技术相比，本实用新型是把凝结水泵的电动机改为双馈电动机，除氧器上水调门全开，以减少节流损失，由双馈电动机调节凝结水泵的转速，调节凝结水泵运行工况；当双馈电动机调速功能故障时，双馈电动机工频运行，可通过除氧器的上水调门调节凝结水流量。双馈电动机的调速范围根据凝结水泵的实际运行需要的精确转速范围设置，而不是0-100％，避免调节裕量浪费，且造价低。本实用新型的有益效果在于：
(1)可以满足湿冷机组凝结水泵所有运行状态，提高湿冷机组凝结水泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。
(2)双馈电动机可以直接调节湿冷机组凝结水泵的转速，可以实现湿冷机组凝结水泵的非变频简易精细化连续调速，避免了通过除氧器上水调门调节的节流损失，调节效率高。
(3)相比于湿冷机组凝结水泵变频调节，该双馈系统的占地面积很小，且造价低，可靠性高，运行维护简单且工作量少。
(4)系统运行灵活，操作简单，可用性强。
附图说明
图1是本实用新型一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统示意图。
附图标记说明：
1、汽轮机，2、发电机，3、凝汽器，4、锅炉，5、给水泵，6、自然通风冷却塔，7、凝结水泵进口阀门，8、循环水泵，9、双馈电动机，10、除氧器，11、除氧器上水调门，12、凝结水泵，13、凝结水泵出口阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施示例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，包括汽轮机1、发电机2、凝汽器3、锅炉4、给水泵5、自然通风冷却塔6、双馈电动机9、除氧器10和凝结水泵12；发电机2与汽轮机1同轴连接，双馈电动机9与凝结水泵12同轴连接，汽轮机1的抽汽出口连接至除氧器10的蒸汽进口，汽轮机1的排汽出口连接至凝汽器3的蒸汽进口，凝汽器3的凝结水出口连接至凝结水泵12的进口，凝结水泵12的出口连接至除氧器10的进口，除氧器10的出口通过给水泵5连接至锅炉4的进口，锅炉4的出口连接至汽轮机1的蒸汽进口；自然通风冷却塔6的循环水出口连接至凝汽器3的循环水进口，凝汽器3的循环水出口连接至自然通风冷却塔6的循环水进口。
其中，凝结水泵12的进出口处分别设置有凝结水泵进口阀门7和凝结水泵出口阀门13。凝结水泵12的出口连接至除氧器10的进口管道上设置有除氧器上水调门11。
实施示例1
某配置有凝结水泵的湿冷机组，凝结水泵靠电动机驱动，变工况下通过除氧器上水调门调节凝结水泵的运行工况，从而调节凝结水流量。除氧器上水调门调节的节流损失很大，在频繁调节的应用背景下，严重影响了机组的经济运行。现把凝结水泵的电动机改为双馈电动机，除氧器上水调门的开度开到最大，以减少节流损失，由双馈电动机调节凝结水泵的转速，调节凝结水泵运行工况；当双馈电动机调速功能故障时，双馈电动机工频运行，可以通过调整除氧器上水调门的开度来调节凝结水泵的运行工况，从而调节凝结水流量。双馈电动机的调速范围根据凝结水泵的实际运行需要的精确转速范围设置，而不是0-100％，避免调节裕量浪费，且造价低。
基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统运行灵活，操作简单，可用性强，可靠性高。
湿冷机组正常运行时，基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统的运行方式。
1、当双馈系统的调速功能正常时，除氧器上水调门11的开度开到最大，减少节流损失，通过双馈电动机9调节凝结水泵12的运行转速。
2、当双馈系统的调速功能故障时，则双馈电动机9继续工频运行，可以通过调整除氧器上水调门11的开度来调节凝结水泵12的运行工况，从而调节凝结水流量。
通过基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统实施，可以满足湿冷机组凝结水泵所有运行需求，提高湿冷机组凝结水泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。
Claims (9)
1.一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，包括汽轮机(1)、发电机(2)、凝汽器(3)、锅炉(4)、给水泵(5)、自然通风冷却塔(6)、循环水泵(8)、双馈电动机(9)、除氧器(10)和凝结水泵(12)；
发电机(2)与汽轮机(1)同轴连接，双馈电动机(9)与凝结水泵(12)同轴连接，汽轮机(1)的第一抽汽出口连接至除氧器(10)的进口，汽轮机(1)的排汽出口连接至凝汽器(3)的蒸汽进口，凝汽器(3)的凝结水出口连接至凝结水泵(12)的进口，凝结水泵(12)的出口连接至除氧器(10)的进口，除氧器(10)的出口通过给水泵(5)连接至锅炉(4)的进口，锅炉(4)的出口连接至汽轮机(1)的蒸汽进口；
自然通风冷却塔(6)的循环水出口连接至凝汽器(3)的循环水进口，凝汽器(3)的循环水出口连接至循环水泵(8)的进口，循环水泵(8)的出口连接至自然通风冷却塔(6)的循环水进口。
2.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，凝结水泵(12)的进出口处分别设置有凝结水泵进口阀门(7)和凝结水泵出口阀门(13)。
3.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，凝结水泵(12)的出口连接至除氧器(10)的进口管道上设置有除氧器上水调门(11)。
4.根据权利要求3所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，除氧器上水调门(11)全开，以减少节流损失，由双馈电动机(9)调节凝结水泵(12)的转速，从而调节凝结水泵(12)运行工况。
5.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，凝结水泵(12)采用双馈电动机(9)驱动。
6.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，凝结水泵(12)的驱动方式为基于双馈系统的电力驱动，当双馈电动机(9)的调速功能故障时，双馈电动机(9)工频运行，通过调整除氧器上水调门(11)的开度来调节凝结水泵(12)的运行工况，从而调节凝结水流量。
7.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，双馈电动机(9)的调速范围是根据凝结水泵(12)的实际运行需要的精确的转速范围设置的。
8.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，汽轮机(1)的排汽至凝汽器(3)被循环水冷却后，经凝结水泵(12)升压后去除氧器(10)加热除氧后，经给水泵(5)输送至锅炉(4)重新加热。
9.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组凝结水泵系统，其特征在于，在凝汽器(3)中吸热的循环水经循环水泵(8)后，进入自然通风冷却塔(6)与空气直接换热冷却后，重新进入凝汽器(3)冷却汽轮机(1)的排汽。
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