[發明專利]一種基于雙饋系統的直接空冷機組電動引風機系統

在審

• 申請號: 202110375080.9
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN112983567A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 許朋江;鄧佳;王小輝;呂凱;王妍;石慧;張建元;范慶偉;薛朝囡
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節能技術有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D15/08;F04D25/04;F04D27/00;F01K11/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種基于雙饋系統的直接空冷機組電動引風機系統，包括引風機、雙饋電機、空冷島等。本發明是把電動引風機改為汽電雙驅，增設引風機驅動小汽輪機及冷凝裝置；并把電動機改為雙饋電機。在滿足引風機工作功耗前提下，雙饋電機自動轉為發電機狀態，將小汽輪機剩余功率轉換為電能并并入廠用電系統，提高機組供電能力，雙饋電機所發電能為50Hz，可直接上網；當小汽輪機故障，雙饋電機做電動機運行時，可以直接調節引風機轉速，從而調節引風機運行工況。通過基于雙饋系統的直接空冷機組電動引風機系統實施，可以滿足引風機所有運行需求，降低廠用電率，提高引風機在未來高頻次寬負荷應用場景下的調節效率和調節的安全性，具有巨大節能潛力。

技術領域

本發明屬于電站鍋爐及汽輪機系統領域，具體涉及一種基于雙饋系統的直接空冷機組電動引風機系統。

背景技術

近年來，我國風電、光伏、水電等新能源電力裝機容量持續快速增長，在役及在建裝機容量均已位居世界第一。風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，其發電出力的隨機性和不穩定性也給電力系統的安全運行和電力供應保障帶來了巨大挑戰。從目前的情況來看，我國電力系統調節能力難以完全適應新能源大規模發展和消納的要求，部分地區出現了較為嚴重的棄風、棄光和棄水問題。為挖掘火電機組調峰潛力、提升我國火電運行靈活性、提高新能源消納能力，火電機組需要在寬負荷高頻次的負荷變化的工況運行，電廠主要輔機設備例如水泵、風機等設備耗電率大幅提升，根據現場試驗數據，當機組調峰至30％負荷時，廠用電率增加至10％左右，供電效率下降明顯。

直接空冷系統以節水性能優良和系統調節靈活等優勢，近年來已成為我國北方火電機組汽輪機排汽冷卻的主流技術之一。鍋爐引風機的驅動功率較高，是發電廠內的主要電能消費者。兩臺引風機的電功率約占機組發電總量的1.48％。電廠中引風機的電耗占廠用電的30％左右，因此引風機驅動方式及調速方式的合理性對于未來高頻次寬負荷場景下機組運行的經濟性非常關鍵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于雙饋系統的直接空冷機組電動引風機系統，可以滿足引風機所有工況的運行需求，降低廠用電率，提高引風機在未來高頻次寬負荷應用場景下的調節效率和調節的安全性，具有巨大節能潛力。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于雙饋系統的直接空冷機組電動引風機系統，包括汽輪機、熱井、空冷島、小循環水泵、雙饋電機、引風機、小汽輪機、小凝結水泵、機力塔和小凝汽器；

汽輪機的排汽出口連接至空冷島的蒸汽進口；

雙饋電機和小汽輪機分別與引風機同軸連接，小汽輪機的排汽出口連接至小凝汽器的蒸汽進口，小凝汽器的凝結水出口通過小凝結水泵輸送入熱井與空冷島的凝結水匯合，熱井的出口連接至回熱系統；

機力塔的循環水出口通過小循環水泵連接至小凝汽器的循環水進口，小凝汽器的循環水出口連接至機力塔的循環水進口。

本發明進一步的改進在于，小循環水泵的進出口處分別設置有小循泵進口閥門和小循泵出口閥門。

本發明進一步的改進在于，小凝結水泵的進出口處分別設置有小凝泵進口門和小凝泵出口門。

本發明進一步的改進在于，引風機采用雙饋電機驅動，或者采用小汽輪機驅動。

本發明進一步的改進在于，小汽輪機的排汽至小凝汽器，小凝汽器的凝結水通過小凝結水泵送入熱井與空冷島排入的凝結水匯合，然后一起進入回熱系統。

本發明進一步的改進在于，雙饋電機能夠在發電機狀態運行，并輸出恒定工頻50HZ的電能，直接上廠用電網，或者在電動機狀態運行，并根據引風機的運行狀態調整輸出電流的頻率，調節引風機的轉速。