[發(fā)明專利]一種基于雙饋系統(tǒng)的間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110375049.5
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113090545A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許朋江;鄧佳;呂凱;張建元;王妍;石慧;薛朝囡;范慶偉;林軼
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司
• 主分類號: F04D13/06
• 分類號: F04D13/06;F04D15/00;F01K17/00;F01D25/32;F01D17/10;F28B9/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

一種基于雙饋系統(tǒng)的間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)，包括鋼結(jié)構(gòu)間接空冷塔、凝結(jié)水泵、雙饋電動(dòng)機(jī)、除氧器等。本發(fā)明是把凝結(jié)水泵的電動(dòng)機(jī)改為雙饋電動(dòng)機(jī)，除氧器上水調(diào)門全開，以減少節(jié)流損失，由雙饋電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)凝結(jié)水泵運(yùn)行點(diǎn)；當(dāng)雙饋電動(dòng)機(jī)調(diào)速功能故障時(shí)，雙饋電動(dòng)機(jī)可以繼續(xù)工頻運(yùn)行，可暫時(shí)通過除氧器上水調(diào)門調(diào)節(jié)凝泵工況點(diǎn)。雙饋電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍根據(jù)凝結(jié)水泵的實(shí)際運(yùn)行需要的精確轉(zhuǎn)速范圍設(shè)置，不是0?100％，避免調(diào)節(jié)裕量浪費(fèi)，造價(jià)低。通過基于雙饋系統(tǒng)的間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)實(shí)施，可以滿足凝結(jié)水泵所有運(yùn)行需求，提高間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵在未來高頻次寬負(fù)荷應(yīng)用場景下的調(diào)節(jié)效率和調(diào)節(jié)安全性，具有巨大節(jié)能潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電站鍋爐及汽輪機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙饋系統(tǒng)的間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，我國風(fēng)電、光伏、水電等新能源電力裝機(jī)容量持續(xù)快速增長，在役及在建裝機(jī)容量均已位居世界第一。風(fēng)電和光伏等新能源為我們提供了大量清潔電力，但另一方面，其發(fā)電出力的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性也給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電力供應(yīng)保障帶來了巨大挑戰(zhàn)。從目前的情況來看，我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力難以完全適應(yīng)新能源大規(guī)模發(fā)展和消納的要求，部分地區(qū)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光和棄水問題。為挖掘火電機(jī)組調(diào)峰潛力、提升我國火電運(yùn)行靈活性、提高新能源消納能力，火電機(jī)組需要在寬負(fù)荷高頻次的負(fù)荷變化的工況運(yùn)行，電廠主要輔機(jī)設(shè)備例如水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備耗電率大幅提升，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)機(jī)組調(diào)峰至30％負(fù)荷時(shí)，廠用電率增加至10％左右，供電效率下降明顯。

間接空冷系統(tǒng)以節(jié)水性能優(yōu)良和系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)勢，近年來已成為我國北方火電機(jī)組汽輪機(jī)排汽冷卻的主流技術(shù)之一。凝結(jié)水泵的驅(qū)動(dòng)功率較高，是發(fā)電廠內(nèi)的重要電能消費(fèi)者。目前間接空冷機(jī)組的凝結(jié)水泵多采用變頻調(diào)速方式，通過使用變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式比較成熟，變頻調(diào)速系統(tǒng)具有高功率因數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)等許多突出的優(yōu)點(diǎn)。但在應(yīng)用過程中也凸顯了諸如系統(tǒng)體積龐大、大型電力電子變換設(shè)備對運(yùn)行環(huán)境要求高、需要建設(shè)專門工業(yè)空調(diào)廠房、設(shè)備維護(hù)困難、運(yùn)行故障率較高等問題。另外，直接并網(wǎng)的大功率高壓變頻系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波將嚴(yán)重污染電網(wǎng)，需要特別的治理，又增加了設(shè)備投資。該調(diào)速方式的調(diào)速范圍為0-100％，然而實(shí)際可能只需要窄范圍的調(diào)速，例如80％-100％，這樣造成大量的調(diào)速范圍裕度浪費(fèi)，導(dǎo)致調(diào)速效率偏低，影響電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵驅(qū)動(dòng)方式及調(diào)速方式的合理性對于未來高頻次寬負(fù)荷場景下機(jī)組頻繁調(diào)節(jié)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性非常關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙饋系統(tǒng)的間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)，可以滿足凝結(jié)水泵所有工況的運(yùn)行需求，降低廠用電率，提高凝結(jié)水泵在未來高頻次寬負(fù)荷應(yīng)用場景下的調(diào)節(jié)效率和調(diào)節(jié)安全性，具有巨大節(jié)能潛力。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于雙饋系統(tǒng)的間接空冷機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、鋼結(jié)構(gòu)間接空冷塔、循環(huán)水泵、除氧器、凝結(jié)水泵和雙饋電動(dòng)機(jī)；

發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)同軸連接，雙饋電動(dòng)機(jī)與凝結(jié)水泵同軸連接；

汽輪機(jī)的第一抽汽出口連接至除氧器的進(jìn)口，汽輪機(jī)的排汽出口連接至凝汽器的蒸汽進(jìn)口，凝汽器的凝結(jié)水出口通過凝結(jié)水泵連接至除氧器的進(jìn)口，除氧器的出口連接至給水系統(tǒng)；

鋼結(jié)構(gòu)間接空冷塔的循環(huán)水出口連接至凝汽器的循環(huán)水進(jìn)口，凝汽器的循環(huán)水出口通過循環(huán)水泵連接至鋼結(jié)構(gòu)間接空冷塔的循環(huán)水進(jìn)口。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，凝汽器的循環(huán)水進(jìn)出口處分別設(shè)置有凝汽器進(jìn)水閥門和凝汽器出水閥門。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，循環(huán)水泵的進(jìn)出口處分別設(shè)置有循泵進(jìn)口閥門和循泵出口閥門。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，凝結(jié)水泵的進(jìn)出口處分別設(shè)置有凝泵進(jìn)水閥門和凝泵出水閥門。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，凝結(jié)水泵的出口連接至除氧器的進(jìn)口管道上設(shè)置有除氧器上水調(diào)門。