[實(shí)用新型]一種基于雙饋系統(tǒng)的濕冷機(jī)組汽電雙驅(qū)給水泵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202120706683.8
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN215058216U
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬汀山;居文平;許朋江;鄧佳;程東濤;萬超;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
• 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)的濕冷機(jī)組汽電雙驅(qū)給水泵系統(tǒng)，包括自然通風(fēng)冷卻塔、汽電雙驅(qū)給水泵、雙饋電機(jī)、小汽輪機(jī)等。本實(shí)用新型是把給水泵電機(jī)改為雙饋電機(jī)，各工況下，小機(jī)進(jìn)汽門全開，降低節(jié)流損失，提高內(nèi)效率，在滿足給水泵工作功耗后，雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將小機(jī)剩余功率轉(zhuǎn)換為電能，雙饋電機(jī)所發(fā)電能為50Hz，可直接上網(wǎng)；當(dāng)小機(jī)故障或出力不足，雙饋電機(jī)為電動機(jī)狀態(tài)，可以直接調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速。雙饋電機(jī)調(diào)速范圍根據(jù)給水泵實(shí)際運(yùn)行精確轉(zhuǎn)速范圍設(shè)置，避免裕量浪費(fèi)，造價(jià)低。通過基于雙饋系統(tǒng)的濕冷機(jī)組汽電雙驅(qū)給水泵系統(tǒng)實(shí)施，可以滿足給水泵所有運(yùn)行需求，提高給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，節(jié)能潛力巨大。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型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)的濕冷機(jī)組汽電雙驅(qū)給水泵系統(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。

鍋爐給水泵的驅(qū)動功率較高，是發(fā)電廠內(nèi)的重要能量消費(fèi)者。目前很多濕冷機(jī)組的鍋爐給水泵采用汽電雙驅(qū)，以降低廠用電率，提高機(jī)組的發(fā)電量，該驅(qū)動方式的系統(tǒng)復(fù)雜，給水泵的電機(jī)所發(fā)電能需要整流變壓為50Hz才能上網(wǎng)使用，且電動機(jī)驅(qū)動時(shí)，電動機(jī)不具備調(diào)速功能，需要額外的液力偶合器或者變頻器來配合調(diào)速，以適應(yīng)機(jī)組變工況運(yùn)行，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差，可靠性差。因此汽電雙驅(qū)給水泵驅(qū)動方式及調(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。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于雙饋系統(tǒng)的濕冷機(jī)組汽電雙驅(qū)給水泵系統(tǒng)，可以滿足給水泵所有工況的運(yùn)行需求，降低廠用電率，提高給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)的安全性，具有巨大節(jié)能潛力。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于雙饋系統(tǒng)的濕冷機(jī)組汽電雙驅(qū)給水泵系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、自然通風(fēng)冷卻塔、循環(huán)水泵、小汽輪機(jī)、雙饋電機(jī)、液力偶合器、汽電雙驅(qū)給水泵、除氧器和凝結(jié)水泵；

發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)同軸連接，雙饋電機(jī)的一端與小汽輪機(jī)同軸連接，另一端通過液力偶合器與汽電雙驅(qū)給水泵連接；

汽輪機(jī)的抽汽出口分別連接至小汽輪機(jī)的蒸汽進(jìn)口和除氧器的蒸汽進(jìn)口，小汽輪機(jī)的排汽出口和汽輪機(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凝結(jié)水進(jìn)口，除氧器的給水出口通過汽電雙驅(qū)給水泵連接至鍋爐；

自然通風(fēng)冷卻塔的循環(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)水泵連接至自然通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)水進(jìn)口。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，汽電雙驅(qū)給水泵為汽電雙驅(qū)，能夠通過小汽輪機(jī)驅(qū)動，或者通過雙饋電機(jī)驅(qū)動。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，雙饋電機(jī)能夠在發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，并輸出恒定工頻50HZ的電能，或者在電動機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，并根據(jù)汽電雙驅(qū)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整輸出電流的頻率，調(diào)節(jié)汽電雙驅(qū)給水泵的轉(zhuǎn)速，在給水系統(tǒng)管路不變的情況下，通過改變轉(zhuǎn)速來改變汽電雙驅(qū)給水泵的性能曲線，從而改變汽電雙驅(qū)給水泵的工況點(diǎn)，此時(shí)汽電雙驅(qū)給水泵的效率保持不變。