CN219492581U - 一种汽轮发电机组真空系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种汽轮发电机组真空系统，用于降低水环式真空泵运行时的电流，节约能源。本申请系统包括：驱动电机、水环式真空泵及变频器；所述驱动电机与所述水环式真空泵连接；所述变频器与所述驱动电机连接，所述变频器用于调节所述驱动电机的转速，以使得所述水环式真空泵在汽轮发电机组建立真空时保持第一转速，在汽轮发电机组建立真空后正常运行时保持第二转速，所述第二转速小于所述第一转速。

Description

一种汽轮发电机组真空系统

技术领域

本申请涉及水环式真空泵技术领域，尤其涉及一种汽轮发电机组真空系统。

背景技术

汽轮发电机组真空系统配置水环式真空泵组，每台发电机组正常运行期间为一台水环式真空泵运行，另一台水环式真空泵备用。

汽轮发电机组在启动期间，建立真空环境时，需要抽取的空气量相对较大，而在汽轮发电机组建立真空后，正常运行时需要抽取的空气量较小，但是，现有水环式真空泵技术中，无论是在汽轮发电机组启动期间，还是在汽轮发电机组正常运行期间，水环式真空泵的转速均保持不变，即水环式真空泵运行时电流保持不变，造成了一定的能源浪费。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种汽轮发电机组真空系统，用于降低水环式真空泵运行时的电流，节约能源。

本申请提供的一种发电机组的真空系统，包括：驱动电机、水环式真空泵及变频器；

所述驱动电机与所述水环式真空泵连接；

所述变频器与所述驱动电机连接，所述变频器用于调节所述驱动电机的转速，以使得所述水环式真空泵在汽轮发电机组建立真空时保持第一转速，在汽轮发电机组建立真空后正常运行时保持第二转速，所述第二转速小于所述第一转速。

可选地，所述汽轮发电机组真空系统还包括：支撑底座；

所述驱动电机固定于所述支撑底座上；

所述水环式真空泵固定于所述支撑底座上。

可选地，所述汽轮发电机组真空系统还包括：联轴器；

所述驱动电机的输出轴通过所述联轴器与所述水环式真空泵的传动轴连接。

可选地，所述联轴器为挠性联轴器。

可选地，所述汽轮发电机组真空系统还包括：控制电缆；

所述变频器通过所述控制电缆与所述驱动电机连接。

可选地，所述控制电缆线芯为铜芯。

可选地，所述第一转速为590r/min。

可选地，所述第二转速为390r/min。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请提供了一种汽轮发电机组真空系统，包括：驱动电机、水环式真空泵及变频器；驱动电机与水环式真空泵连接；变频器与驱动电机连接，变频器用于调节驱动电机的转速，以使得驱动电机调节水环式真空泵的转速，以使得水环式真空泵在汽轮发电机组建立真空时保持第一转速，在汽轮发电机组建立真空后，正常运行时保持第二转速，第二转速小于第一转速；本申请在原有的驱动电机和水环式真空泵的基础上增加了一台变频器，实现驱动电机和水环式真空泵的转速可调整，在满足汽轮发电机组凝气真空的情况下尽量降低水环式真空泵的转速，从而降低了水环式真空泵运行时的电流，节约了能源。

附图说明

图1为本申请提供的汽轮发电机组真空系统一个实施例结构示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种汽轮发电机组真空系统，用于降低水环式真空泵运行时的电流，节约能源。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。

此外，本申请中所提及的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当的情况下可以互换，以便本申请描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请提供的一种汽轮发电机组真空系统包括：驱动电机1、水环式真空泵2及变频器3；驱动电机1与水环式真空泵2连接；变频器3与驱动电机1连接，变频器3用于调节驱动电机1的转速，以使得水环式真空泵2在汽轮发电机组建立真空时保持第一转速，在汽轮发电机组建立真空后正常运行时保持第二转速，第二转速小于第一转速。

在本实施例中，变频器3把工频电源变换成各种频率的交流电源，以实现驱动电机1的变速运行，变频器3通过调节驱动电机1的转速，以使得驱动电机1调节水环式真空泵2的转速，以使得水环式真空泵2在汽轮发电机组建立真空时保持第一转速，从而使得水环式真空泵2内的液体随着叶轮的转动而被甩向四周，在离心力的作用下，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环，水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)，此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔，如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外，从而建立真空环境；水环式真空泵2在汽轮发电机组建立真空后正常运行时保持第二转速，第二转速小于第一转速，发电机组建立真空后，需要抽取的空气量变小，此时可以适当降低水环式真空泵2的转速，但水环式真空泵2的转速必须大于或等于第二转速，若水环式真空泵2的转速小于第二转速，则会破坏水环式真空泵2的水环，导致水环式真空泵2剧烈振动，严重影响汽轮发电机组凝汽器真空参数，从而造成机组停运故障。

本实施例在原有的驱动电机和水环式真空泵的基础上增加了一台变频器，实现驱动电机和水环式真空泵的转速可调整，在满足汽轮发电机组凝气真空的情况下尽量降低水环式真空泵的转速，从而降低了水环式真空泵运行时的电流，节约了能源。

可选地，汽轮发电机组真空系统还包括：支撑底座5；驱动电机1固定于支撑底座5上；水环式真空泵2固定于支撑底座5上。

在本实施例中，汽轮发电机组真空系统还包括：支撑底座5；驱动电机1通过螺栓固定于支撑底座5上，与支撑底座5可拆卸连接；水环式真空泵2通过螺栓固定于支撑底座5上，与支撑底座5可拆卸连接；通过螺栓可拆卸连接，当驱动电机1或水环式真空泵2损坏时，便于维修人员将驱动电机1或水环式真空泵2拆卸并更换。

可选地，汽轮发电机组真空系统还包括：联轴器6；驱动电机1的输出轴通过联轴器6与水环式真空泵2的传动轴连接。

在本实施例中，汽轮发电机组真空系统还包括联轴器6，驱动电机1的输出轴与联轴器6的一端挠性连接，水环式真空泵2的传动轴与联轴器6的另一端挠性连接，驱动电机1的输出轴与联轴器6挠性连接，提高了驱动电机1的输出轴与联轴器6的连接稳定性；水环式真空泵2的传动轴与联轴器6挠性连接，提高了水环式真空泵2的传动轴与联轴器6的连接稳定性。

可选地，联轴器6为挠性联轴器。

在本实施例中，联轴器6为挠性联轴器，挠性联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些挠性联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。挠性联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。挠性联轴器有齿轮式和蛇形弹簧式两种型式。

可选地，汽轮发电机组真空系统还包括：控制电缆4；变频器3通过控制电缆4与驱动电机1连接。

可选地，控制电缆4线芯为铜芯。

在本实施例中，汽轮发电机组真空系统还包括：控制电缆4，变频器3通过控制电缆4与驱动电机1连接，控制电缆4的线芯为铜芯，控制电缆4具有防潮、防腐和防损伤的特点，控制电缆4用于将变频器3的大功率电能传输至驱动电机1中。

可选地，第一转速为590r/min。

可选地，第二转速为390r/min。

在本实施例中，水环式真空泵的生产厂家的设计人员提供的资料显示，水环式真空泵的最高转速设计为590r/min，最低转速设计为450r/min，但发明人通过实际的真空泵降转速试验，摸索出符合现场凝气器真空参数保持不变且真空泵水环不被破坏的情况下的真空泵的最低转速为390r/min，既能满足最大限度的节能需求，又能保证水环式真空泵的安全稳定运行，从而改善了传统真空泵工频驱动电机运行期间的经济性差的问题，同时也不同于全速范围内的变频运行，而是通过将水环式真空泵转速降低到某一固定低转速(390r/min)运行，简单、有效、可靠地实现了水环式真空泵的节能经济运行。

改造前水环式真空泵2的驱动电机1的额定电流为235A，正常运行时电流为185A，根据水环式真空泵改造前后的运行参数，水环式真空泵最低转速可以达到354r/min(频率为30Hz)，考虑到改造后水环式真空泵能够安全稳定地运行，在30Hz的基础上预留10％安全裕量，即将水环式真空泵最低转速控制在390r/min(33Hz)及以上，具体的节能效果计算如下：

根据改造后水环式真空泵在390r/min转速下运行的电流为83.2A可计算：

若汽轮发电机组年运行小时为4400h，每度电为0.4元/kWh计算：汽轮发电机组每年节能量＝53.6×4400×0.4＝9.4万元；若每台汽轮发电机组选择其中的一台水环式真空泵安装一台驱动电机的变频器，购置费(变频器、柜体、电抗器、控热卡件、电缆及辅材)和安装费总价约为14.5万，改造后，变频器每年维护量增加费用约为1万元，经计算得到投资回收期约为1.7年。

在实际使用中，水环式真空泵经过变频改造后，经过两年的稳定运行，依旧安全可靠，证明通过试验实际得到的第二转速390r/min是安全可靠的，同时具有良好的节能效果，具有一定的商业价值。

需要说明的是，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述汽轮发电机组真空系统包括：驱动电机(1)、水环式真空泵(2)及变频器(3)；

所述驱动电机(1)与所述水环式真空泵(2)连接；

所述变频器(3)与所述驱动电机(1)连接，所述变频器(3)用于调节所述驱动电机(1)的转速，以使得所述水环式真空泵(2)在汽轮发电机组建立真空时保持第一转速，在汽轮发电机组建立真空后正常运行时保持第二转速，所述第二转速小于所述第一转速。

2.根据权利要求1所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述汽轮发电机组真空系统还包括：支撑底座(5)；

所述驱动电机(1)固定于所述支撑底座(5)上；

所述水环式真空泵(2)固定于所述支撑底座(5)上。

3.根据权利要求1所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述汽轮发电机组真空系统还包括：联轴器(6)；

所述驱动电机(1)的输出轴通过所述联轴器(6)与所述水环式真空泵(2)的传动轴连接。

4.根据权利要求3所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述联轴器(6)为挠性联轴器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述汽轮发电机组真空系统还包括：控制电缆(4)；

所述变频器(3)通过所述控制电缆(4)与所述驱动电机(1)连接。

6.根据权利要求5所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述控制电缆(4)线芯为铜芯。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述第一转速为590r/min。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的汽轮发电机组真空系统，其特征在于，所述第二转速为390r/min。