干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及干熄焦余熱發電【技術領域】，具體涉及一種干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置；該流量控制裝置設置于干熄焦余熱電站的循環水系統中，循環水系統包括汽輪機凝汽器、循環水冷卻塔和吸水井，汽輪機凝汽器通過閥門連接循環水冷卻塔，循環水冷卻塔之后連接吸水井，在吸水井后串接有三臺并聯的雙吸臥式離心泵，三臺并聯的雙吸臥式離心泵通過管道再與串接有調節閥的汽輪機凝汽器連接，該流量控制裝置包括設置在三臺并聯的雙吸臥式離心泵的其中一臺上的變頻器；變頻器與雙吸臥式離心泵、汽輪機凝汽器、循環水冷卻塔和吸水井組成閉合式循環；采用本實用新型技術方案的干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置，降低能耗、延長設備使用壽命。
【專利說明】干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及干熄焦余熱發電【技術領域】，具體涉及一種干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置。
【背景技術】
[0002]干熄焦余熱發電項目中的電站循環冷卻水系統與常規的火力電站具有相似的結構和設計思路，較多采用開放式的冷卻方式。作為汽輪發電機組的重要輔機，循環水系統的作用就是對汽輪機凝汽器、冷油器及發電機的空冷器進行降溫。影響開放式循環水系統運行負荷的因素主要有兩個，首先是隨著汽輪機組的生產負荷增減而正比例相關，其次就是隨著當地的環境溫度的升降而變化。
[0003]目前國內現有工藝中的循環水泵都是工頻運行，但干熄焦的生產負荷或者說電站的發電負荷是會發生變化的，當地的氣溫在不同的季節也相差很大。比如在我國華中地區冬季最低氣溫能達到_5°C?-10°C左右，夏季的最高氣溫可達38°C左右，如此大的季節溫差必然會給循環水泵站的運行帶來很大的負荷差異。我們需要面對的循環水系統是一個在環境氣溫和機組負荷變化時需要隨之改變的變工況系統。當上述變化發生時，或是采用啟停水泵的方法來控制流量，或是利用凝汽器前的電動蝶閥通過節流的方式來控制循環水流量。前者控制太過粗略，而后者明顯降低了循環水泵的效率，損失了大量電能，并且長時間依靠閥門來實現大比例的節流會對閥門和水泵造成機械損傷，縮短設備使用壽命。
[0004]目前的干熄焦及余熱發電項目循環水站，其設計以2用I備的方式配置了3臺500KW雙吸臥式離心泵作為循環水泵，單臺額定流量4153 m3/h，揚程35.lm，轉速980 r/min ;配套電機功率為500KW，電源采用50HZ、1KV交流電，防護等級IP44。設計汽輪機滿負荷進汽量為92t/h，當循環水進水溫度為32°C時，所需的循環水量為6493 m3/h，也就是說在此設計工況負荷下，就存在啟動一臺泵流量不足，兩臺泵流量偏多的情況。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種降低能耗、延長設備使用壽命的干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置，設置于干熄焦余熱電站的循環水系統中，所述循環水系統包括汽輪機凝汽器、循環水冷卻塔和吸水井，汽輪機凝汽器通過閥門連接循環水冷卻塔，循環水冷卻塔之后連接吸水井，在所述吸水井后串接有三臺并聯的雙吸臥式離心泵，所述三臺并聯的雙吸臥式離心泵通過管道再與串接有調節閥的汽輪機凝汽器連接，包括變頻器，所述變頻器設置在所述三臺并聯的雙吸臥式離心泵的其中一臺上；所述變頻器與雙吸臥式離心泵、汽輪機凝汽器、循環水冷卻塔和吸水井組成閉合式循環。
[0007]采用上述技術方案的干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置具有如下優點:
[0008]1、變頻器通過改變電源頻率來改變電動機轉速，當采用變頻調速時，可以按需求調整變頻器輸出的頻率來改變電動機轉速，降低轉速能大大降低軸功率，從而改變雙吸臥式離心泵出力，使雙吸臥式離心泵的輸出功率滿足工藝要求；
[0009]2、通過為其中一臺雙吸臥式離心泵加裝變頻器后，將可以在以下幾種工況下分別實現經濟運行:①當冷卻水需求量不大于單臺泵額定流量的情況下，啟動設置有變頻器的雙吸臥式離心泵及變頻器，在變頻控制下輸出所需水量當冷卻水需求量大于I臺泵額定流量且小于2臺泵流量時，開啟未設置變頻器的另外兩臺雙吸臥式離心泵中的I臺，同時設置有變頻器的雙吸臥式離心泵及變頻器；③若設置有變頻器的雙吸臥式離心泵或者變頻器出現故障，可暫時開啟未設置變頻器的另外兩臺雙吸臥式離心泵回到閥門節流狀態，同時檢修損壞的設備；④遇到氣溫過高的極端氣候情況并且汽輪機組滿負荷運行時，若出現汽輪機凝汽器回水溫度偏高的情況可同時開啟未設置變頻器的另外兩臺雙吸臥式離心泵，并視情況開啟設置有變頻器的雙吸臥式離心泵。變頻改造后按上述方式運行基本覆蓋了全部工況；
[0010]3、改造后通往凝汽器管路上的調節閥也可以設為全開狀態，將循環水泵出力和節流損失降到最低從而產生節能效益；
[0011]4、通過為其中I臺雙吸臥式離心泵加裝變頻器之后，就能利用變頻調速很好的匹配所需的循環水量，避免了采用啟停水泵的方法來控制流量或是利用凝汽器前的電動蝶閥通過節流的方式來控制循環水流量的缺點，避免了長時間依靠閥門來實現大比例的節流對閥門和水泵造成的機械損傷，降低能耗的同時延長了設備的使用壽命。
[0012]作為優選方案，為了便于控制流量，所述變頻器前后均串接有變頻開關。
[0013]作為優選方案，為了更加方便地調節通往凝汽器管路上的水流量，所述汽輪機凝汽器設置有調節旁路。
[0014]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的干熄焦余熱電站循環水系統結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置的電氣原理圖；
[0017]圖中:1_循環水冷卻塔，2-吸水井，3-雙吸臥式離心泵，4-PLC控制器，5_變頻器，6-電機，7-汽輪機凝汽器。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型技術方案進一步說明:
[0020]如圖1和圖2所示:本實用新型提供一種干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置，設置于干熄焦余熱電站的循環水系統中，循環水系統包括汽輪機凝汽器7、循環水冷卻塔I和吸水井2，汽輪機凝汽器7通過閥門連接循環水冷卻塔1，循環水冷卻塔I之后連接吸水井2，在吸水井2后串接有三臺并聯的雙吸臥式離心泵3，三臺并聯的雙吸臥式離心泵3通過管道再與串接有調節閥的汽輪機凝汽器7連接，汽輪機凝汽器7設置有調節旁路，調節旁路包括通過管道串聯兩組并聯的調節閥，干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置包括變頻器5，變頻器5設置在三臺并聯的雙吸臥式離心泵3的其中一臺上；變頻器5與雙吸臥式離心泵3、汽輪機凝汽器7、循環水冷卻塔I和吸水井2組成閉合式循環，變頻器5前后均串接有變頻開關，變頻器5設置有PLC控制器4，PLC控制器4輸入端的信號可采用凝汽器的真空度測量值與設定的最有利真空度做比照，計算出相應的循環水泵變頻器功率作為控制信號輸出至變頻器5。還可以采用密封性能好的普通開關替換調節閥，使得開關有更好的密封性能。
[0021]當冷卻水需求量不大于單臺泵額定流量的情況下啟動1#雙吸臥式離心泵及變頻器，在變頻控制下輸出所需水量；當冷卻水需求量大于I臺泵額定流量且小于2臺泵流量時，開啟2#雙吸臥式離心泵或3#雙吸臥式離心泵中的I臺，同時開啟1#雙吸臥式離心泵和變頻器；若1#雙吸臥式離心泵或者變頻器出現故障，可暫時開啟2#雙吸臥式離心泵和3#雙吸臥式離心泵回到閥門節流狀態，同時檢修損壞的設備；遇到氣溫過高的極端氣候情況并且汽輪機組滿負荷運行時，若出現凝汽器回水溫度偏高的情況可同時開啟2#雙吸臥式離心泵和3#雙吸臥式離心泵，并視情況開啟1#雙吸臥式離心泵。
[0022]循環水量在確定的水溫和氣溫條件下只與汽輪機組負荷或者說汽輪機進汽量正相關，因此在計算節能效益的時候可以簡化模型，將雙吸臥式離心泵出力只與汽輪機進汽量線性正相關。為了避免在過低的負荷下汽輪機自身的效率下降太大，我們只計算出汽輪機50%?100%負荷區間內進汽量對應的1#雙吸臥式離心泵功率消耗(冷卻水量高于單臺泵額定的4153m3時，須同時啟動I臺工頻泵)如表I所示。表I中列出了假設該臺雙吸臥式離心泵在工頻狀態下運行時的電機功率，工頻狀態下的電機功率按照公式P1=P (0.4+0.6Q)計算，式中P為額定功率，Q為相應流量與額定流量的比值。
[0023]
愉—————卿^.............................................V- ?--..35:1 ；.二.1~:..二 V-:
---- η,⑷ s -1 f-T 二.^I 1-nn m-::釋" ' '；
r.m....* !*-:7 ^P r.? \ H
f 糞 ，>:.懸:I
,; -1:w
!..1:ir; ；
α::1 ■:
6秘:5如 I:S1 "I S":
■6I U- T；*I Hi 5
說itI?-a -1 -.........................................A.............................................................................................夸................................................................J......................................................r........................................的KAtI m $-1N*； I
…J--..?■..?■...
[0024]表I不同工況下的功率計算
[0025]由上表計算可知，所節省的功率是很可觀的。如果按照中鴻干熄焦項目設計的152.5t/h的排焦量及0.56t/t-焦的蒸汽產量計算,在這個負荷下蒸汽產量為85.4t/h,需循環冷卻水6027 m3，需要開啟I臺工頻泵和1#變頻泵，改為變頻控制的1#雙吸臥式離心泵理論計算功率225.6kW，若在工頻狀態下電機功率應為335.3kff,電機節省功率為109.7kff,按每年8000小時的運行時間計算，全年可省電877600kWh。若按照0.6元/kWh的工業用電費率計算，全年的節能效益為526560元。
[0026]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
【權利要求】
1.一種干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置，設置于干熄焦余熱電站的循環水系統中，所述循環水系統包括汽輪機凝汽器、循環水冷卻塔和吸水井，汽輪機凝汽器通過閥門連接循環水冷卻塔，循環水冷卻塔之后連接吸水井，在所述吸水井后串接有三臺并聯的雙吸臥式離心泵，所述三臺并聯的雙吸臥式離心泵通過管道再與串接有調節閥的汽輪機凝汽器連接，其特征在于:還包括變頻器，所述變頻器設置在所述三臺并聯的雙吸臥式離心泵的其中一臺上；所述變頻器與雙吸臥式離心泵、汽輪機凝汽器、循環水冷卻塔和吸水井組成閉合式循環。
2.根據權利要求1所述的干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置，其特征在于:所述變頻器前后均串接有變頻開關。
3.根據權利要求1或2所述的干熄焦余熱電站循環水泵流量控制裝置，其特征在于:所述汽輪機凝汽器設置有調節旁路。
【文檔編號】F04D15/00GK204003515SQ201420302792
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】馬少超, 張沂, 謝正武, 齊欣 申請人:中節能科技投資有限公司