本發(fā)明涉及水泵切換裝置技術領域，特別是涉及一種節(jié)流式定、變速給水泵的切換系統(tǒng)及方法。

背景技術：

在聯(lián)合循環(huán)電廠中，鍋爐汽包給水的壓力及流量與機組負荷是成正比例的關系，即機組負荷增加時，鍋爐氣包的給水壓力及流量也隨之增加，當機組負荷低時，爐氣包的給水壓力及流量也隨之降低，而燃機空氣冷卻器需要的給水壓力恒為高值，這樣鍋爐氣包的給水壓力及流量與燃機空氣冷卻器的給水壓力和流量會出現(xiàn)不匹配的情況。若采用大功率的變速給水泵為燃機空氣冷卻器和鍋爐氣包提供給水，但變速給水泵允許的調速范圍狹窄，特別是機組處于低負荷狀態(tài)運行時，鍋爐汽包壓力低，汽包給水節(jié)流調節(jié)損失大，給水泵變速器的節(jié)能效果受到限制，機組運行經(jīng)濟性差，同時，給水調節(jié)閥長期處于小開度狀態(tài)運行，加速閥芯磨損程度，使系統(tǒng)可靠性降低，威脅機組安全運行。目前，很多采用兩個給水泵來提高給水，但兩泵之間相互切換過程中，也可能出現(xiàn)給水壓力不匹配情況，發(fā)生沖擊或燃機空氣冷卻器給水中斷情況，造成管道劇烈震動、機組跳閘等事故，因此需要解決給水泵切換過程中的安全和可靠性問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術中的問題，提供一種節(jié)流式定、變速給水泵的切換系統(tǒng)及方法，在定速給水泵和變速給水泵之間進行安全切換，確保機組穩(wěn)定運行。

本發(fā)明的技術方案為：一種節(jié)流式定、變速給水泵的切換系統(tǒng)及方法，包括低壓鍋爐氣包、高壓鍋爐氣包、給水泵入口截止閥、定速給水泵、給水泵出口最小流量三通閥、給水泵出口最小流量逆止閥、給水泵出口最小流量截止閥、給水泵出口截止閥、給水泵供水逆止閥、壓力平衡調節(jié)閥、給水并行截止閥、給水并行逆止閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、i/o接口模塊、控制器和dcs系統(tǒng)，其特征在于：所述給水泵入口截止閥與低壓鍋爐氣包的出口相連接，給水泵入口截止閥的另一端與定速給水泵的入口連接，所述定速給水泵的出口與給水泵出口最小流量三通閥進行連接，所述給水泵出口最小流量三通閥另兩個接口分別與給水泵出口最小流量逆止閥、給水泵出口截止閥相連接，所述給水泵出口最小流量逆止閥的逆向接口與給水泵出口最小流量截止閥連接，給水泵出口最小流量截止閥連接另一端與低壓鍋爐氣包的入口連接；所述給水泵出口截止閥與給水泵供水逆止閥的順向接口連接，給水泵供水逆止閥的另一端與連接執(zhí)行器的壓力平衡調節(jié)閥相連接，壓力平衡調節(jié)閥的另一端與燃機空氣冷卻器的入口管道相連接，所述燃機空氣冷卻器的入口管道還與給水并行逆止閥的逆向接口相連接，給水并行逆止閥的另一端與給水并行截止閥相連接，給水并行截止閥另一端與變速給水泵的出口連接，變速給水泵的出口還依次與變速給水泵出口最小流量逆止閥、變速給水泵出口最小流量截止閥、高壓鍋爐氣包的入口進行連接，高壓鍋爐氣包與變速給水泵入口截止閥連接后再連接至變速給水泵的入口，所述變速給水泵的出口管道處設置有第二壓力傳感器，所述燃機空氣冷卻器的入口管道處還設置有第一壓力傳感器；所述給水泵入口截止閥、定速給水泵、給水泵出口截止閥、執(zhí)行器、給水并行截止閥、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均與i/o接口模塊進行電路連接，所述i/o接口模塊與控制器連接、控制器與dcs系統(tǒng)進行連接。

機組剛啟動或處于低負荷狀態(tài)時，定速給水泵處于運行狀態(tài)，燃機空氣冷卻器入口管道壓力高，隨著機組負荷上升，控制器接收到高壓鍋爐汽包給水管處第二壓力傳感器的壓力信號值與燃機空氣冷卻器入口管道處第一壓力傳感器的壓力信號值，當這兩處的壓力信號值接近時，控制器啟動由定速給水泵給水向變速給水泵給水的切換程序；機組從高負荷降低至低負荷或停機時，定速給水泵處于停止狀態(tài)，燃機空氣冷卻器的給水由變速給水泵提供。隨著機組負荷降低，高壓力大流量的變速給水泵轉速下降，鍋爐汽包給水壓力的降低，控制器檢測到燃機空氣冷卻器入口管道壓力下降至一定值時，啟動由變速給水泵給水向定速給水泵給水的切換程序。

進一步地，所述定速給水泵為高揚程小流量的給水泵，定速給水泵的額定壓力不低于燃機空氣冷卻器給水的需求壓力，定速給水泵的額定流量不低于燃機空氣冷卻器給水的需求流量。

進一步地，所述給水泵出口截止閥為電動自動閥門，受控制器控制開啟或關閉。

進一步地，所述壓力平衡調節(jié)閥為氣動或電動的自動閥門，閥門開度由執(zhí)行器控制。

本發(fā)明的有益效果為：采用本發(fā)明的一種節(jié)流式定、變速泵的互切系統(tǒng)能夠帶來以下有益效果：

1、當機組負荷低時，可以降低高揚程大流量變速泵的轉速，有效減少給水泵功率，減少節(jié)流損失，降低廠用電率，提高低負荷下機組運行經(jīng)濟性。

2、當機組負荷高時，停止高揚程小流量的定速給水泵的運行，減少給水泵運行數(shù)量，提高高揚程大流量變速給水泵的負荷率，提高給水泵運行效率，降低廠用電率，提高高負荷下整體機組的運行經(jīng)濟性。

3、機組負荷由低至高或由高至低變動時，可以將燃機空氣冷卻器的給水水源安全可靠地在高揚程小流量定速泵與高揚程大流量變速泵之間相互切換，保證保證切換過程中機組安全運行。

4、以維持鍋爐汽包給水調節(jié)閥開度處于中間或較高值，閥芯磨損程度低，使系統(tǒng)更為可靠。

5、可以實現(xiàn)高可靠性自動切換，降低切換過程中的風險。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

其中，1-控制器、2-i/o接口模塊、3-第一壓力傳感器、4-燃機空氣冷卻器、5-給水并行逆止閥、6-給水并行截止閥、7-高壓鍋爐氣包、8-變速給水泵、9-第二壓力傳感器、10-壓力平衡調節(jié)閥、11-給水泵供水逆止閥、12-給水泵出口截止閥、13-給水泵出口最小流量逆止閥、14-給水泵出口最小流量截止閥、15-低壓鍋爐氣包、16-給水泵出口最小流量三通閥、17-定速給水泵、18-給水泵入口截止閥、19-dcs系統(tǒng)、20-執(zhí)行器、21-變速給水泵出口最小流量逆止閥、22-變速給水泵出口最小流量截止閥、23-變速給水泵入口截止閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，一種節(jié)流式定、變速給水泵的切換系統(tǒng)，包括低壓鍋爐氣包15、高壓鍋爐氣包7、給水泵入口截止閥18、定速給水泵17、給水泵出口最小流量三通閥16、給水泵出口最小流量逆止閥13、給水泵出口最小流量截止閥14、給水泵出口截止閥12、給水泵供水逆止閥11、壓力平衡調節(jié)閥10、給水并行截止閥6、給水并行逆止閥5、第一壓力傳感器3、第二壓力傳感器9、i/o接口模塊2、控制器1和dcs系統(tǒng)20，其特征在于：所述給水泵入口截止閥18與低壓鍋爐氣包15的出口相連接，給水泵入口截止閥18的另一端與定速給水泵17的入口連接，所述定速給水泵17的出口與給水泵出口最小流量三通閥16進行連接，所述給水泵出口最小流量三通閥16另兩個接口分別與給水泵出口最小流量逆止閥13、給水泵出口截止閥12相連接，所述給水泵出口最小流量逆止閥13的逆向接口與給水泵出口最小流量截止閥14連接，給水泵出口最小流量截止閥14連接另一端與低壓鍋爐氣包15的入口連接；所述給水泵出口截止閥12與給水泵供水逆止閥11的順向接口連接，給水泵供水逆止閥11的另一端與連接執(zhí)行器20的壓力平衡調節(jié)閥10相連接，壓力平衡調節(jié)閥10的另一端與燃機空氣冷卻器4的入口管道相連接，所述燃機空氣冷卻器4的入口管道還與給水并行逆止閥5的逆向接口相連接，給水并行逆止閥5的另一端與給水并行截止閥6相連接，給水并行截止閥6另一端與變速給水泵8的出口連接，變速給水泵8的出口還依次與變速給水泵出口最小流量逆止閥21、變速給水泵出口最小流量截止閥22、高壓鍋爐氣包7的入口進行連接，高壓鍋爐氣包7與變速給水泵入口截止閥23連接后再連接至變速給水泵8的入口，所述變速給水泵8的出口管道處設置有第二壓力傳感器9，所述燃機空氣冷卻器4的入口管道處還設置有第一壓力傳感器3；所述給水泵入口截止閥18、定速給水泵17、給水泵出口截止閥12、執(zhí)行器20、給水并行截止閥6、第一壓力傳感器3和第二壓力傳感器9均與i/o接口模塊2進行電路連接，所述i/o接口模塊2與控制器1連接、控制器1與dcs系統(tǒng)19進行連接。

機組剛啟動或處于低負荷狀態(tài)時，定速給水泵17處于運行狀態(tài)，燃機空氣冷卻器4入口管道壓力高，隨著機組負荷上升，控制器1接收到高壓鍋爐汽包7給水管處第二壓力傳感器的壓力信號值與燃機空氣冷卻器4入口管道處第一壓力傳感器的壓力信號值，當這兩處的壓力信號值接近時，控制器1啟動由定速給水泵17給水向變速給水泵8給水的切換程序；機組從高負荷降低至低負荷或停機時，定速給水泵17處于停止狀態(tài)，燃機空氣冷卻器4的給水由變速給水泵8提供。隨著機組負荷降低，高壓力大流量的變速給水泵8轉速下降，鍋爐汽包給水壓力的降低，控制器1檢測到燃機空氣冷卻器4入口管道壓力下降至一定值時，啟動由變速給水泵8給水向定速給水泵17給水的切換程序。

一種節(jié)流式定、變速給水泵的切換方法，所述定速給水泵17給水向變速給水泵8給水的轉換過程，包括如下步驟：

s11控制器1檢測變速給水泵8出口壓力傳感器11、燃機空氣冷卻器入口壓力傳感器12的壓力參數(shù)，同時發(fā)送信號控制壓力平衡調節(jié)閥10緩慢關??；

s12燃機空氣冷卻器4入口管道處的壓力隨節(jié)流式的壓力平衡調節(jié)閥10的緩慢關小而降低，當控制器檢測到燃機空氣冷卻器4入口管道處的壓力，也即是第一壓力傳感器3獲取的壓力值，不再隨節(jié)流式的壓力平衡調節(jié)閥10的緩慢關小而減小時，說明燃機空氣冷卻器的給水開始同時由原來的定速給水泵17和高揚程大流量的變速給水泵8提供，此時，dcs系統(tǒng)19記錄狀態(tài)a11；

s13當控制器1檢測到燃機空氣冷卻器4的入口管道處壓力與高揚程大流量的變速給水泵8的出口管道處壓力接近時，即是第一壓力傳感器獲取的壓力值與第二壓力傳感器獲取的壓力值接近時，說明燃機空氣冷卻器的給水已經(jīng)由定速給水泵17切換至高揚程大流量變速泵提供，此時，dcs系統(tǒng)19記錄狀態(tài)a12；

s14dcs系統(tǒng)19向控制器1發(fā)出信號，將定速給水泵17停運，停運后，定速給水泵17處于備用狀態(tài)，系統(tǒng)完成由定速泵切換至變速泵給水的整個程序。

一種節(jié)流式定、變速給水泵的切換方法，所述變速給水泵8給水向定速給水泵17給水的轉換過程，包括如下步驟：

s21dcs系統(tǒng)19向控制器1發(fā)出信號，控制器控制將壓力平衡調節(jié)閥10關小至較小開度值后，啟動定速給水泵17；

s22控制器1監(jiān)測變速給水泵8出口處的第二壓力傳感器9的壓力值、燃機空氣冷卻器入口處的第一壓力傳感器12的壓力值，同時發(fā)送信號控制使得壓力平衡調節(jié)閥10的開度緩慢增大；

s23當壓力平衡調節(jié)閥10開度達到一定值時，燃機空氣冷卻器入口管道處的第一壓力傳感器的壓力值開始隨著壓力平衡調節(jié)閥10的開度增大而升高，說明燃機空氣冷卻器的給水開始由變速給水泵8切換至定速給水泵17提供，此時，dcs系統(tǒng)19記錄狀態(tài)a21；

s24進一步將壓力平衡調節(jié)閥10開度完全打開，當燃機空氣冷卻器入口管道處的第一壓力傳感器的壓力值大于變速給水泵8出口管道處的第二壓力傳感器的壓力值時，說明燃機空氣冷卻器的給水已經(jīng)完全由變速給水泵8切換至定速給水泵17提供，此時，系統(tǒng)記錄狀態(tài)a22，系統(tǒng)完成由變速給水泵切至定速給水泵給水的切換工作。

進一步地，所述定速給水泵17為高揚程小流量的給水泵，定速給水泵17的額定壓力不低于燃機空氣冷卻器4給水的需求壓力，定速給水泵17的額定流量不低于燃機空氣冷卻器4給水的需求流量。

進一步地，所述給水泵出口截止閥12為電動自動閥門，受控制器1控制開啟或關閉。

進一步地，所述壓力平衡調節(jié)閥10為氣動或電動的自動閥門，閥門開度由執(zhí)行器控制。

以上說明僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，若采用了和我們相同的精神和原則應該視為本發(fā)明均應在本發(fā)明的保護范圍之內。