[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組的給水泵變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910687639.4
• 申請(qǐng)日: 2019-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110374835B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建明;凌晨;王昌朔;凌佳喜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04B17/00
• 分類(lèi)號(hào): F04B17/00;F04B17/03;F04B49/00;F01D15/08;F01D15/12;F01D15/10;F01D19/00;F01D25/30;F01D25/12;F01D11/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組的給水泵變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法，包括發(fā)電機(jī)、給水泵汽輪機(jī)、行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、給水泵、軸封蒸汽、冷卻水噴淋器和水環(huán)真空泵。給水泵汽輪機(jī)的進(jìn)汽口設(shè)有能完全打開(kāi)的進(jìn)汽閥；給水泵汽輪機(jī)具有四級(jí)回?zé)岢槠c3#高壓加熱器相連接的回?zé)岢槠谶€并列連接有能關(guān)斷的冷卻水噴淋器；給水泵汽輪機(jī)的排汽口并列連接有排汽集箱和水環(huán)真空泵；軸封蒸汽能用于密封給水泵汽輪機(jī)。本發(fā)明采用“發(fā)電機(jī)?汽輪機(jī)?行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?給水泵”的變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組在全工況運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)給水泵的變速運(yùn)行，減小了節(jié)流損失，提高回?zé)嵯到y(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性以及投資成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)火力發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組的給水泵變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)

能源是關(guān)系人類(lèi)生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源需求量逐漸增加，能源問(wèn)題已經(jīng)成為影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)和安全的重要戰(zhàn)略性問(wèn)題。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以煤炭為主，污染排放量巨大，導(dǎo)致大氣污染和溫室效應(yīng)加劇，氣候?yàn)?zāi)害頻發(fā)，能源與環(huán)境問(wèn)題日益突出。面對(duì)日益嚴(yán)峻的資源短缺和環(huán)境惡化壓力，進(jìn)一步提高蒸汽參數(shù)、增大單機(jī)容量、發(fā)展二次中間再熱機(jī)組，提高電力高效清潔生產(chǎn)水平，成為當(dāng)今火電機(jī)組的重要發(fā)展方向。

大型火電機(jī)組通過(guò)提高蒸汽參數(shù)和增大容量，提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性，降低單位造價(jià)，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。目前，超超臨界機(jī)組蒸汽參數(shù)由600℃/600℃提升至600℃/620℃，能源利用水平不斷提高。由于受到高溫材料，特別是高溫鎳基合金材料以及焊接工藝的限制，進(jìn)一步提升參數(shù)難以在短時(shí)間內(nèi)取得大規(guī)模應(yīng)用，二次再熱發(fā)電技術(shù)成為現(xiàn)階段提升機(jī)組效率、降低發(fā)電煤耗和污染排放的有效途徑。研究表明，二次再熱超臨界機(jī)組與同參數(shù)的一次再熱機(jī)組相比，熱效率可提升1.5％～2％，節(jié)能潛力巨大。目前國(guó)內(nèi)已有6臺(tái)二次再熱機(jī)組投入運(yùn)行，包括國(guó)電泰州2臺(tái)，華能安源2臺(tái)，華能萊蕪2臺(tái)，機(jī)組參數(shù)和運(yùn)行效率均處于世界先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國(guó)超臨界技術(shù)邁入了二次再熱時(shí)代。

二次再熱機(jī)組是在一次再熱循環(huán)基礎(chǔ)上增加一個(gè)高溫參數(shù)的再熱吸熱過(guò)程，進(jìn)一步提升了熱力循環(huán)的平均吸熱溫度，從而有效提高機(jī)組循環(huán)熱效率。但同時(shí)，蒸汽經(jīng)過(guò)兩級(jí)再熱后過(guò)熱度進(jìn)一步提高，可達(dá)320℃以上，導(dǎo)致了嚴(yán)重的抽汽過(guò)熱問(wèn)題。回?zé)岢槠^(guò)熱度過(guò)高使得回?zé)峒訜崞髦羞^(guò)熱蒸汽與給水存在很大的傳熱溫差，用高品質(zhì)的熱能加熱低溫給水，導(dǎo)致回?zé)嵯到y(tǒng)不可逆損失增加，削弱了熱力系統(tǒng)的給水回?zé)嵝ЧＡ硗猓蚱麄?cè)過(guò)熱蒸汽傳熱系數(shù)較低，回?zé)峒訜崞鳛閷?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)給水焓升和傳熱量，所需的傳熱面積增加。回?zé)岢槠麥囟冗^(guò)高還會(huì)提高抽汽管道、閥門(mén)、回?zé)峒訜崞鞯炔牧系哪蜏氐燃?jí)，增加設(shè)備制造費(fèi)用。

目前，我國(guó)大型火電機(jī)組普遍采用滑壓運(yùn)行方式，抽汽過(guò)熱度隨機(jī)組負(fù)荷的降低而逐漸增大，某1000MW二次再熱機(jī)組數(shù)據(jù)資料顯示，在30％負(fù)荷時(shí)，最大抽汽過(guò)熱度可達(dá)375℃。可見(jiàn)，抽汽過(guò)熱問(wèn)題在低工況下更加嚴(yán)重。

針對(duì)火電機(jī)組回?zé)岢槠哌^(guò)熱度問(wèn)題，傳統(tǒng)的解決方案是增設(shè)外置式蒸汽冷卻器，即利用過(guò)熱度較高的再熱后的首級(jí)抽汽加熱高加出口給水，提高給水溫度，溫度降低后的抽汽再進(jìn)入本級(jí)回?zé)峒訜崞鳌Ｔ摲桨钢荒芾脝渭?jí)回?zé)岢槠倪^(guò)熱度，對(duì)抽汽過(guò)熱度利用效果有限，且汽側(cè)傳熱系數(shù)較低，增加了金屬耗材，在節(jié)能降耗和降低投資成本方面還有很大的提升空間。

另外，現(xiàn)有的給水泵汽輪機(jī)一般采用變速運(yùn)行，機(jī)組變負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速變化幅度較大，運(yùn)行穩(wěn)定性下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組的給水泵變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法，該雙機(jī)回?zé)釞C(jī)組的給水泵變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)方法采用“發(fā)電機(jī)-汽輪機(jī)-行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)-給水泵”的變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組在全工況運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)給水泵的變速運(yùn)行，減小了節(jié)流損失，提高回?zé)嵯到y(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性以及投資成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：