專利名稱：電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變頻系統(tǒng)，尤其涉及一種電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，屬于管道流體增壓技術(shù)，主要應(yīng)用于包括火力發(fā)電廠和核電站的熱力發(fā)電廠凝結(jié)水增壓后用于其他眾多的用戶。最關(guān)鍵的用戶為給水泵密封水、蒸汽管路上的減溫和閥門水封系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，燃煤火力發(fā)電企業(yè)是為社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供電力能源的企業(yè)，同時(shí)也是大量消耗一次能源和水資源的行業(yè)。隨著近幾年我國(guó)和全球經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)保形勢(shì)的發(fā)展，火力發(fā)電企業(yè)目前面臨的形勢(shì)也出現(xiàn)了一些新的變化。節(jié)能減排已經(jīng)提升為火電企業(yè)發(fā)展的約束性指標(biāo)。國(guó)務(wù)院發(fā)布的《能源發(fā)展 “十一五”規(guī)劃綱要》提出了節(jié)能和減排兩個(gè)約束性目標(biāo)。在節(jié)能方面，規(guī)劃提出，到2010年中國(guó)萬元GDP能耗要降低20%;—次能源消費(fèi)總量控制目標(biāo)為27億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右；年均增長(zhǎng)4% ；在減排方面，到2010年要減少排放二氧化硫840萬噸、二氧化碳3. 6億噸。電力工業(yè)是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，規(guī)劃中對(duì)火力發(fā)電行業(yè)的要求是到2010 年全國(guó)火力發(fā)電企業(yè)的平均供電煤耗降低15g/kW*h，即由2005年的370 g/kW*h降低到355 g/kWh，廠用電率下降至4. 5%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年全國(guó)600MW容量等級(jí)機(jī)組的平均供電煤耗率為328. 2g/kff-h,2006年全國(guó)600MW容量等級(jí)機(jī)組的平均供電煤耗率為325. 7g/kW*h?；鹆Πl(fā)電企業(yè)的電量調(diào)度已由銘牌調(diào)度逐步調(diào)整為節(jié)能調(diào)度。2007年8月，國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)了由發(fā)改委、環(huán)?？偩?、電監(jiān)會(huì)、能源辦制定的《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法》，按照機(jī)組能耗水平由低到高排序，進(jìn)行電量調(diào)度。發(fā)電企業(yè)要想在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持良好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，就必須采取有效措施，大幅度降低機(jī)組的供電煤耗率水平。國(guó)內(nèi)外煤炭?jī)r(jià)格持續(xù)上漲，火力發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)壓力陡增。近年來，國(guó)際、國(guó)內(nèi)煤炭?jī)r(jià)格飆升。由于煤炭成本占據(jù)火電廠生產(chǎn)成本的主要部分，在銷售電價(jià)提升幅度不大的情況下，發(fā)電企業(yè)的利潤(rùn)空間將越來越受到擠壓。尤其是隨著計(jì)劃電煤與市場(chǎng)煤價(jià)格的逐步接軌，火力發(fā)電企業(yè)將面臨更為嚴(yán)峻的經(jīng)營(yíng)壓力。隨著我國(guó)電力改革的進(jìn)一步深化，如何不斷降低發(fā)電成本、提高企業(yè)效益和機(jī)組運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性已成為發(fā)電企業(yè)目前面臨的一個(gè)重大課題，而機(jī)組節(jié)能降耗是這個(gè)課題中的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。面對(duì)國(guó)家對(duì)火力發(fā)電越來越高的節(jié)能和環(huán)保要求，必須在機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備上進(jìn)行大量改造工作，以期提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。由于高壓變頻器技術(shù)的日漸成熟，越來越多的火力發(fā)電企業(yè)對(duì)廠用高壓電機(jī)進(jìn)行了變頻改造，將原來的定速泵(風(fēng)機(jī)) 改為變速泵，改變其性能曲線，使其出口壓力，流量及電機(jī)能耗達(dá)到最佳匹配，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。凝結(jié)水泵變頻就是其中一項(xiàng)重要的變頻改造工作，通過變頻調(diào)速裝置，可以使凝結(jié)水泵處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。凝結(jié)水泵是凝結(jié)水系統(tǒng)的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，它將凝汽器熱井中的凝結(jié)水升壓，經(jīng)低壓加熱器加熱后送入除氧器。凝結(jié)水泵選型設(shè)計(jì)時(shí)考慮到最惡劣環(huán)境和機(jī)組最大負(fù)荷的需要，留有足夠的設(shè)計(jì)裕量。在國(guó)家節(jié)能減排的大背景下，通過利用現(xiàn)有的凝結(jié)水泵變頻設(shè)備，優(yōu)化凝結(jié)水泵變頻控制策略，尋求最優(yōu)的凝結(jié)水泵變頻效果，從而達(dá)到節(jié)能減排、降低發(fā)電成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益成為各發(fā)電廠所追求的目標(biāo)。凝結(jié)水泵變頻改造前，凝結(jié)水泵工頻運(yùn)行，除氧器水位通過除氧器水位調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行控制。這種調(diào)節(jié)方法只是改變系統(tǒng)的流通阻力，從而改變凝結(jié)水泵的運(yùn)行工作點(diǎn)， 而電機(jī)的輸出功率并沒有較大的改變，閥門的節(jié)流損失相當(dāng)大，凝結(jié)水泵運(yùn)行效率很低。因此凝結(jié)水泵工頻運(yùn)行時(shí)，一般均偏離經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況，機(jī)組帶部分負(fù)荷時(shí)偏離更遠(yuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中凝結(jié)水泵運(yùn)行效率低、耗能大的問題，而且本實(shí)用新型提高了發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)品質(zhì)，促進(jìn)了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下包括密封水系統(tǒng)和凝結(jié)水母管，凝結(jié)水母管的管路上引一進(jìn)口管路，進(jìn)口管路上設(shè)有增壓泵，進(jìn)口隔離閥設(shè)置在凝結(jié)水母管和增壓泵之間，進(jìn)口管路的出口處設(shè)有用以調(diào)節(jié)增壓泵的出口壓力的再循環(huán)回路，再循環(huán)回路的管路接在凝結(jié)水母管上，增壓泵出口依次設(shè)有止回閥和出口隔離閥，出口管路連接密封水系統(tǒng)和用戶支路。所述的進(jìn)口管路和出口管路上裝有流體壓力變送器。所述的用戶支路設(shè)置有隔離閥和止回閥。所述的增壓泵和進(jìn)、出口隔離閥均為電動(dòng)。所述的出口壓力調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門，出口壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置在再循環(huán)回路上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果如下本實(shí)用新型在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加一套密封水增壓系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)可以相互無擾切換，新系統(tǒng)投運(yùn)后，可以解決凝結(jié)水系統(tǒng)幾個(gè)重要用戶——給泵密封水、蒸汽管路減溫水壓力和閥門水封系統(tǒng)需求，從而使凝結(jié)水泵變頻節(jié)能效果進(jìn)一步提升。本實(shí)用新型可根據(jù)檢測(cè)到的凝結(jié)水各用戶的用水量和壓力需求選擇適當(dāng)?shù)脑鰤合到y(tǒng)，并設(shè)置閥門用于新系統(tǒng)隔離、增壓水流量和出口壓力的調(diào)節(jié)。對(duì)凝結(jié)水泵出口母管至給水泵密封水的壓力進(jìn)行提升以滿足給水泵及其他用戶的需要，使得凝結(jié)水泵在發(fā)電機(jī)組 50%負(fù)荷以上時(shí)，其轉(zhuǎn)速還能降低，把凝結(jié)水泵的所有節(jié)能潛力都發(fā)揮出來，取得更加顯著的節(jié)能效果。同時(shí)，通過修改電廠DCS中部分凝結(jié)水系統(tǒng)的控制邏輯程序，使得除氧器水位調(diào)節(jié)閥在發(fā)電機(jī)組負(fù)荷高于50%時(shí)，即可手動(dòng)全開，除氧器的水位完全由凝結(jié)水泵變頻器控制，從原先水位控制由凝結(jié)水泵變頻器和除氧器水位調(diào)節(jié)閥雙變量控制變成單變量控制， 提高發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，促進(jìn)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、凝結(jié)水泵，2、凝結(jié)水母管，3、密封水管路，4、進(jìn)口隔離閥，5、增壓泵，6、 出口隔離閥，7、出口壓力調(diào)節(jié)閥，8、密封水系統(tǒng)，9、用戶支路。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)行詳細(xì)描述如下。 實(shí)施例包括密封水系統(tǒng)8和凝結(jié)水母管2，凝結(jié)水母管2的管路上引一進(jìn)口管路，進(jìn)口管路上設(shè)有增壓泵5，進(jìn)口隔離閥4設(shè)置在凝結(jié)水母管2和增壓泵5之間，進(jìn)口管路的出口處設(shè)有用以調(diào)節(jié)增壓泵的出口壓力的再循環(huán)回路，再循環(huán)回路的管路接在凝結(jié)水母管2上， 增壓泵5出口依次設(shè)有止回閥和出口隔離閥6，止回閥和出口隔離閥6與進(jìn)口隔離閥4和出口壓力調(diào)節(jié)閥7 —起用以在需要的時(shí)候系統(tǒng)可靠隔離。在進(jìn)口管路和出口管路上裝有流體壓力變送器，用以系統(tǒng)的保護(hù)和運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視。出口管路連接密封水系統(tǒng)和用戶支路，用戶支路則根據(jù)用戶的實(shí)際需要而增設(shè)， 設(shè)置有隔離閥和止回閥。所述的用戶支路包括閥門水封、軸封減溫、低壓缸噴水及輔汽減增壓泵和進(jìn)出口隔離閥均為電動(dòng)的，其操作可以在就地，也可以在控制室的CRT 上。出口壓力調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門，出口壓力調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以在CRT上人工控制。當(dāng)增壓泵進(jìn)口壓力高于某一定值時(shí)，增壓泵停運(yùn)。當(dāng)運(yùn)行中的增壓泵故障時(shí)，控制室出現(xiàn)硬報(bào)警。當(dāng)密封水增壓系統(tǒng)壓力降低至某一定值時(shí)，發(fā)軟報(bào)警，繼續(xù)下降至一定值， 發(fā)硬報(bào)警。整個(gè)系統(tǒng)可以由就地PLC控制，也可以所有信號(hào)進(jìn)DCS，不設(shè)就地PLC控制柜。 控制室的DCS可以控制就地PLC控制柜。本實(shí)用新型的工作原理為，利用電站現(xiàn)有的凝結(jié)水泵出口水源，進(jìn)行增壓后供電站內(nèi)凝結(jié)水系統(tǒng)中如給水泵密封水、各類蒸汽管道中的減溫、凝汽器噴水減溫和閥門水封系統(tǒng)等用戶。在凝結(jié)水泵深度變頻后，原來的這些用戶水壓將不可避免地降低。為防止這些用戶不能正常工作，用增壓后的水源滿足他們的需求。進(jìn)而達(dá)到降低凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速，減少電機(jī)耗能，機(jī)組在50%負(fù)荷時(shí)能達(dá)到最佳的節(jié)能效果，同時(shí)使機(jī)組運(yùn)行操作，主要是除氧器水位調(diào)節(jié)性能進(jìn)一步提升，使機(jī)組運(yùn)行更穩(wěn)定。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)力要求為準(zhǔn)，不受具體實(shí)施例所限制。
權(quán)利要求1.電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，包括密封水系統(tǒng)和凝結(jié)水母管，其特征在于凝結(jié)水母管的管路上引一進(jìn)口管路，進(jìn)口管路上設(shè)有增壓泵，進(jìn)口隔離閥設(shè)置在凝結(jié)水母管和增壓泵之間，進(jìn)口管路的出口處設(shè)有用以調(diào)節(jié)增壓泵的出口壓力的再循環(huán)回路，再循環(huán)回路的管路接在凝結(jié)水母管上，增壓泵出口依次設(shè)有止回閥和出口隔離閥，出口管路連接密封水系統(tǒng)和用戶支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，其特征在于所述的進(jìn)口管路和出口管路上裝有流體壓力變送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，其特征在于所述的用戶支路設(shè)置有隔離閥和止回閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，其特征在于所述的增壓泵和進(jìn)、出口隔離閥均為電動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，其特征在于所述的出口壓力調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門，出口壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置在再循環(huán)回路上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電站凝結(jié)水泵深度變頻系統(tǒng)，主要用于熱力發(fā)電廠凝結(jié)水增壓后用于其他眾多的用戶。包括密封水系統(tǒng)和凝結(jié)水母管，凝結(jié)水母管的管路上引一進(jìn)口管路，進(jìn)口管路上設(shè)有增壓泵，進(jìn)口管路的出口處設(shè)有再循環(huán)回路，再循環(huán)回路的管路接在凝結(jié)水母管上，出口管路連接密封水系統(tǒng)和用戶支路。本實(shí)用新型對(duì)凝結(jié)水泵出口母管至給水泵密封水的壓力進(jìn)行提升，使得凝結(jié)水泵在發(fā)電機(jī)組50%負(fù)荷以上時(shí)，其轉(zhuǎn)速還能降低，取得顯著節(jié)能效果。同時(shí)，除氧器水位調(diào)節(jié)閥在發(fā)電機(jī)組50%以上負(fù)荷時(shí)已處于全開狀態(tài)，除氧器的水位只由凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速控制，從雙變量控制水位變成單變量控制，水位控制的調(diào)節(jié)品質(zhì)大大改善，促進(jìn)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04B49/00GK202082077SQ20112017987
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者秦革 申請(qǐng)人:秦革