[發明專利]一種適用于火電機組循環水系統的調速系統

在審

• 申請號: 202110375098.9
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113074027A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 居文平;馬汀山;許朋江;鄧佳;程東濤;王春燕;劉學亮;呂凱;林軼
• 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: F01K9/00
• 分類號: F01K9/00;F01K9/02;F01K7/12;F01K7/14;F04B49/20;F04B49/06
• 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

本發明公開了一種適用于火電機組循環水系統的調速系統，包括汽輪機低壓缸、凝汽器、循環水冷卻裝置、循環水泵和轉速調節裝置；汽輪機低壓缸的排汽出口連接至凝汽器的蒸汽進口，凝汽器上還設置有凝結水出口，循環水冷卻裝置的循環水出口連接至凝汽器的循環水進口，凝汽器的循環水出口通過循環水泵連接至循環水冷卻裝置的循環水進口；循環水泵上設置有轉速調節裝置，汽輪機低壓缸的排汽管道上安裝有汽輪機低壓缸排汽壓力測點，轉速調節裝置用于調節循環水泵的轉速。本發明能夠提高循環水泵調速的效率和可靠性，以適應未來火電機組不斷提高的調峰需求，為智慧化電廠的建設創造有利條件。

技術領域

本發明屬于電站鍋爐及汽輪機系統領域，具體涉及一種適用于火電機組循環水系統的調速系統。

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。

很多輔機設備采用變頻調速方式，通過使用變頻器調節電動機轉速的方式比較成熟，變頻調速系統具有高功率因數，系統功率高，調節品質好，可以實現電機軟啟動等許多突出的優點。但在應用過程中也凸顯了諸如系統體積龐大、大型電力電子變換設備對運行環境要求高、需要建設專門工業空調廠房、設備維護困難、運行故障率較高等問題。另外，直接并網的大功率高壓變頻系統產生的諧波將嚴重污染電網，需要特別的治理，又增加了設備投資。該調速方式的調速范圍為0-100％，然而實際可能只需要窄范圍的調速，例如送風機80％-100％，這樣造成大量的調速范圍裕度浪費，導致調速效率偏低，影響電廠經濟運行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于火電機組循環水系統的調速系統，該調速系統具有很高的可靠性和可用性，造價低，節能潛力巨大，在未來高頻次寬負荷場景下應用前景深遠。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種適用于火電機組循環水系統的調速系統，包括汽輪機低壓缸、凝汽器、循環水冷卻裝置、循環水泵和轉速調節裝置；

汽輪機低壓缸的排汽出口連接至凝汽器的蒸汽進口，凝汽器上還設置有凝結水出口，循環水冷卻裝置的循環水出口連接至凝汽器的循環水進口，凝汽器的循環水出口通過循環水泵連接至循環水冷卻裝置的循環水進口；

循環水泵上設置有轉速調節裝置，汽輪機低壓缸的排汽管道上安裝有汽輪機低壓缸排汽壓力測點，汽輪機低壓缸排汽壓力測點的輸出端連接至轉速調節裝置的輸入端，轉速調節裝置用于調節循環水泵的轉速。

本發明進一步的改進在于，凝汽器的循環水進出口處分別設置有凝汽器循環水進水閥門和凝汽器循環水出水閥門。

本發明進一步的改進在于，循環水泵的進出口處分別設置有循泵進水閥門和循泵出水閥門。

本發明進一步的改進在于，循環水冷卻裝置的循環水進出口處分別設置有循環水冷卻裝置進水閥門和循環水冷卻裝置出水閥門。

本發明進一步的改進在于，循環水冷卻裝置為自然通風冷卻塔、間接空冷塔、機力塔等可以冷卻循環水的裝置。

本發明進一步的改進在于，轉速調節裝置為雙饋系統調節裝置或精細化轉速調節裝置。

本發明進一步的改進在于，轉速調節裝置的調速范圍是根據循環水泵的實際運行精確的轉速范圍設置的。