[發明專利]一種帶高效液力調速裝置的抽汽背壓式給水泵小汽輪機系統

在審

• 申請號: 201910731094.2
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110486094A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 張超;張振華;張凱;劉巖;周雅君;杜未;楊國強;楊騰;夏洪剛;王開晶;郜玉森;任慶朋;劉帥;王明剛;孫德創;戴立洪;白公寶;張志剛;王振彪;高智溥
• 申請（專利權）人: 大唐鄆城發電有限公司;中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發電技術研究院
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D15/08;F01D15/12;F01D17/10;F01D13/02
• 代理公司: 11674 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 馬龍<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明涉及一種帶高效液力調速裝置的抽汽背壓式給水泵小汽輪機系統，包括抽汽背壓式給水泵小汽輪機、高效液力調速裝置、給水泵、功率平衡小發電機及主汽輪機；小汽輪機一端輸出軸與高效液力調速裝置相連接，另一端輸出軸與功率平衡小發電機的輸入軸相連接；高效液力調速裝置與給水泵相連接，主汽輪機通過中間抽汽管道與小汽輪機進汽管相連接。本發明能夠保證小汽輪機進汽調節閥保持全開運行以減少節流損失，可提高小汽輪機的設計效率4?5％。此外，由于液力調速裝置采用了液力耦合器、液力變矩器和行星齒輪的內部結構，相比傳統純液力耦合器傳動調速，可大幅提高調速裝置效率4％，調速范圍可達10?100％，同時整體傳動變速可靠性較高。

技術領域

本發明屬于火力發電技術領域，尤其涉及一種帶高效液力調速裝置的抽汽背壓式給水泵小汽輪機系統。

背景技術

超超臨界燃煤發電機組在國內已經發展十余年，當前已經進入二次再熱超超臨界階段，由于多了一個再熱循環，機組熱效率更加提高，促進了節能減排。

在二次再熱百萬機組系統中，為了提高整套機組的循環熱效率和供電效率，由于給泵功耗占比較大，高功率的給水泵驅動系統的效率是影響整體效率的關鍵之一。

在高參數二次再熱百萬機組之中，給水泵小汽輪機已有采用抽汽背壓式機組的應用。但是如何提高該類型熱力系統的效率，需要針對研發高效給泵汽輪機調速裝置。

傳統調速裝置比如液力耦合器系統使用廣泛，但是存在整體調速調節效率較低，以及隨著負荷變化效率劣化較快的不利因素，因而限制了其在高參數超超臨界機組條件下大功率給水泵調速中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶高效液力調速裝置的抽汽背壓式給水泵小汽輪機系統，可實現小汽輪機無進汽節流調節和給水泵的寬范圍高效調速。

本發明提供了一種帶高效液力調速裝置的抽汽背壓式給水泵小汽輪機系統，包括抽汽背壓式給水泵小汽輪機、高效液力調速裝置、給水泵、功率平衡小發電機及主汽輪機；

所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機一端輸出軸與所述高效液力調速裝置相連接，另一端輸出軸與所述功率平衡小發電機的輸入軸相連接；

所述高效液力調速裝置與所述給水泵相連接，所述主汽輪機通過中間抽汽管道與所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機進汽管相連接；

所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機由所述主汽輪機提供驅動汽源及驅動功率；所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機的主要功率通過所述高效液力調速裝置傳遞給所述給水泵；所述給水泵的轉速和流量通過所述高效液力調速裝置進行調節；所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機的軸系剩余功率用于驅動功率平衡小發電機進行對外發電。

進一步地，所述高效液力調速裝置包括液力耦合器、液力變矩器、行星齒輪，所述液力變矩器與所述液力耦合器及行星齒輪相連接；所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機的一端輸出軸與所述液力耦合器輸入軸相連接；所述行星齒輪的輸出軸與所述給水泵輸入軸相連接。

進一步地，所述系統的運行方法包括：

正常運行時，所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機的進汽調節閥保持全開，以減少進汽節流損失，提高系統運行效率；所述給水泵的轉速和流量調節通過所述高效液力調速裝置完成，軸系剩余功率由功率平衡小發電機對外發電進行平衡；所述高效液力調速裝置由所述液力變矩器和行星齒輪進行變速調節，使所述液力耦合器處于非調速同步隨動狀態。

進一步地，所述系統的運行方法還包括：

啟停條件下，所述抽汽背壓式給水泵小汽輪機的進汽調節閥參與節流調節，使所述液力耦合器處于調速狀態，所述液力變矩器處于非調速狀態，功率由所述液力耦合器和行星齒輪傳遞對外輸出到所述給水泵；整個軸系的不平衡功率由所述功率平衡小發電機進行消化對外發電。

進一步地，所述系統的運行方法還包括：