干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及干熄焦余热发电【技术领域】，具体涉及一种干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置；该流量控制装置设置于干熄焦余热电站的循环水系统中，循环水系统包括汽轮机凝汽器、循环水冷却塔和吸水井，汽轮机凝汽器通过阀门连接循环水冷却塔，循环水冷却塔之后连接吸水井，在吸水井后串接有三台并联的双吸卧式离心泵，三台并联的双吸卧式离心泵通过管道再与串接有调节阀的汽轮机凝汽器连接，该流量控制装置包括设置在三台并联的双吸卧式离心泵的其中一台上的变频器；变频器与双吸卧式离心泵、汽轮机凝汽器、循环水冷却塔和吸水井组成闭合式循环；采用本实用新型技术方案的干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置，降低能耗、延长设备使用寿命。
【专利说明】干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及干熄焦余热发电【技术领域】，具体涉及一种干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置。
【背景技术】
[0002]干熄焦余热发电项目中的电站循环冷却水系统与常规的火力电站具有相似的结构和设计思路，较多采用开放式的冷却方式。作为汽轮发电机组的重要辅机，循环水系统的作用就是对汽轮机凝汽器、冷油器及发电机的空冷器进行降温。影响开放式循环水系统运行负荷的因素主要有两个，首先是随着汽轮机组的生产负荷增减而正比例相关，其次就是随着当地的环境温度的升降而变化。
[0003]目前国内现有工艺中的循环水泵都是工频运行，但干熄焦的生产负荷或者说电站的发电负荷是会发生变化的，当地的气温在不同的季节也相差很大。比如在我国华中地区冬季最低气温能达到_5°C?-10°C左右，夏季的最高气温可达38°C左右，如此大的季节温差必然会给循环水泵站的运行带来很大的负荷差异。我们需要面对的循环水系统是一个在环境气温和机组负荷变化时需要随之改变的变工况系统。当上述变化发生时，或是采用启停水泵的方法来控制流量，或是利用凝汽器前的电动蝶阀通过节流的方式来控制循环水流量。前者控制太过粗略，而后者明显降低了循环水泵的效率，损失了大量电能，并且长时间依靠阀门来实现大比例的节流会对阀门和水泵造成机械损伤，缩短设备使用寿命。
[0004]目前的干熄焦及余热发电项目循环水站，其设计以2用I备的方式配置了3台500KW双吸卧式离心泵作为循环水泵，单台额定流量4153 m3/h，扬程35.lm，转速980 r/min ;配套电机功率为500KW，电源采用50HZ、1KV交流电，防护等级IP44。设计汽轮机满负荷进汽量为92t/h，当循环水进水温度为32°C时，所需的循环水量为6493 m3/h，也就是说在此设计工况负荷下，就存在启动一台泵流量不足，两台泵流量偏多的情况。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种降低能耗、延长设备使用寿命的干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置，设置于干熄焦余热电站的循环水系统中，所述循环水系统包括汽轮机凝汽器、循环水冷却塔和吸水井，汽轮机凝汽器通过阀门连接循环水冷却塔，循环水冷却塔之后连接吸水井，在所述吸水井后串接有三台并联的双吸卧式离心泵，所述三台并联的双吸卧式离心泵通过管道再与串接有调节阀的汽轮机凝汽器连接，包括变频器，所述变频器设置在所述三台并联的双吸卧式离心泵的其中一台上；所述变频器与双吸卧式离心泵、汽轮机凝汽器、循环水冷却塔和吸水井组成闭合式循环。
[0007]采用上述技术方案的干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置具有如下优点:
[0008]1、变频器通过改变电源频率来改变电动机转速，当采用变频调速时，可以按需求调整变频器输出的频率来改变电动机转速，降低转速能大大降低轴功率，从而改变双吸卧式离心泵出力，使双吸卧式离心泵的输出功率满足工艺要求；
[0009]2、通过为其中一台双吸卧式离心泵加装变频器后，将可以在以下几种工况下分别实现经济运行:①当冷却水需求量不大于单台泵额定流量的情况下，启动设置有变频器的双吸卧式离心泵及变频器，在变频控制下输出所需水量当冷却水需求量大于I台泵额定流量且小于2台泵流量时，开启未设置变频器的另外两台双吸卧式离心泵中的I台，同时设置有变频器的双吸卧式离心泵及变频器；③若设置有变频器的双吸卧式离心泵或者变频器出现故障，可暂时开启未设置变频器的另外两台双吸卧式离心泵回到阀门节流状态，同时检修损坏的设备；④遇到气温过高的极端气候情况并且汽轮机组满负荷运行时，若出现汽轮机凝汽器回水温度偏高的情况可同时开启未设置变频器的另外两台双吸卧式离心泵，并视情况开启设置有变频器的双吸卧式离心泵。变频改造后按上述方式运行基本覆盖了全部工况；
[0010]3、改造后通往凝汽器管路上的调节阀也可以设为全开状态，将循环水泵出力和节流损失降到最低从而产生节能效益；
[0011]4、通过为其中I台双吸卧式离心泵加装变频器之后，就能利用变频调速很好的匹配所需的循环水量，避免了采用启停水泵的方法来控制流量或是利用凝汽器前的电动蝶阀通过节流的方式来控制循环水流量的缺点，避免了长时间依靠阀门来实现大比例的节流对阀门和水泵造成的机械损伤，降低能耗的同时延长了设备的使用寿命。
[0012]作为优选方案，为了便于控制流量，所述变频器前后均串接有变频开关。
[0013]作为优选方案，为了更加方便地调节通往凝汽器管路上的水流量，所述汽轮机凝汽器设置有调节旁路。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的干熄焦余热电站循环水系统结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置的电气原理图；
[0017]图中:1_循环水冷却塔，2-吸水井，3-双吸卧式离心泵，4-PLC控制器，5_变频器，6-电机，7-汽轮机凝汽器。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明:
[0020]如图1和图2所示:本实用新型提供一种干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置，设置于干熄焦余热电站的循环水系统中，循环水系统包括汽轮机凝汽器7、循环水冷却塔I和吸水井2，汽轮机凝汽器7通过阀门连接循环水冷却塔1，循环水冷却塔I之后连接吸水井2，在吸水井2后串接有三台并联的双吸卧式离心泵3，三台并联的双吸卧式离心泵3通过管道再与串接有调节阀的汽轮机凝汽器7连接，汽轮机凝汽器7设置有调节旁路，调节旁路包括通过管道串联两组并联的调节阀，干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置包括变频器5，变频器5设置在三台并联的双吸卧式离心泵3的其中一台上；变频器5与双吸卧式离心泵3、汽轮机凝汽器7、循环水冷却塔I和吸水井2组成闭合式循环，变频器5前后均串接有变频开关，变频器5设置有PLC控制器4，PLC控制器4输入端的信号可采用凝汽器的真空度测量值与设定的最有利真空度做比照，计算出相应的循环水泵变频器功率作为控制信号输出至变频器5。还可以采用密封性能好的普通开关替换调节阀，使得开关有更好的密封性能。
[0021]当冷却水需求量不大于单台泵额定流量的情况下启动1#双吸卧式离心泵及变频器，在变频控制下输出所需水量；当冷却水需求量大于I台泵额定流量且小于2台泵流量时，开启2#双吸卧式离心泵或3#双吸卧式离心泵中的I台，同时开启1#双吸卧式离心泵和变频器；若1#双吸卧式离心泵或者变频器出现故障，可暂时开启2#双吸卧式离心泵和3#双吸卧式离心泵回到阀门节流状态，同时检修损坏的设备；遇到气温过高的极端气候情况并且汽轮机组满负荷运行时，若出现凝汽器回水温度偏高的情况可同时开启2#双吸卧式离心泵和3#双吸卧式离心泵，并视情况开启1#双吸卧式离心泵。
[0022]循环水量在确定的水温和气温条件下只与汽轮机组负荷或者说汽轮机进汽量正相关，因此在计算节能效益的时候可以简化模型，将双吸卧式离心泵出力只与汽轮机进汽量线性正相关。为了避免在过低的负荷下汽轮机自身的效率下降太大，我们只计算出汽轮机50%?100%负荷区间内进汽量对应的1#双吸卧式离心泵功率消耗(冷却水量高于单台泵额定的4153m3时，须同时启动I台工频泵)如表I所示。表I中列出了假设该台双吸卧式离心泵在工频状态下运行时的电机功率，工频状态下的电机功率按照公式P1=P (0.4+0.6Q)计算，式中P为额定功率，Q为相应流量与额定流量的比值。
[0023]
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[0024]表I不同工况下的功率计算
[0025]由上表计算可知，所节省的功率是很可观的。如果按照中鸿干熄焦项目设计的152.5t/h的排焦量及0.56t/t-焦的蒸汽产量计算,在这个负荷下蒸汽产量为85.4t/h,需循环冷却水6027 m3，需要开启I台工频泵和1#变频泵，改为变频控制的1#双吸卧式离心泵理论计算功率225.6kW，若在工频状态下电机功率应为335.3kff,电机节省功率为109.7kff,按每年8000小时的运行时间计算，全年可省电877600kWh。若按照0.6元/kWh的工业用电费率计算，全年的节能效益为526560元。
[0026]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
【权利要求】
1.一种干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置，设置于干熄焦余热电站的循环水系统中，所述循环水系统包括汽轮机凝汽器、循环水冷却塔和吸水井，汽轮机凝汽器通过阀门连接循环水冷却塔，循环水冷却塔之后连接吸水井，在所述吸水井后串接有三台并联的双吸卧式离心泵，所述三台并联的双吸卧式离心泵通过管道再与串接有调节阀的汽轮机凝汽器连接，其特征在于:还包括变频器，所述变频器设置在所述三台并联的双吸卧式离心泵的其中一台上；所述变频器与双吸卧式离心泵、汽轮机凝汽器、循环水冷却塔和吸水井组成闭合式循环。
2.根据权利要求1所述的干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置，其特征在于:所述变频器前后均串接有变频开关。
3.根据权利要求1或2所述的干熄焦余热电站循环水泵流量控制装置，其特征在于:所述汽轮机凝汽器设置有调节旁路。
【文档编号】F04D15/00GK204003515SQ201420302792
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】马少超, 张沂, 谢正武, 齐欣 申请人:中节能科技投资有限公司