一种热电厂给水泵双轴驱动系统的制作方法

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1.本实用新型涉及热电联产工程技术领域，具体涉及一种热电厂给水泵双轴驱动系统。

背景技术：

2.热电厂热力系统中的采暖供热、烟气脱白、生水加热所需蒸汽往往来源于对外供热蒸汽母管或者汽机排汽，而随着热电厂供热半径的扩大，其出口蒸汽压力比较高，一般大于0.98mpa，参数远远大于采暖供热、烟气脱白、生水加热的蒸汽需求(以上几项蒸汽压力需求一般为0.4mpa以下)。常规做法是采用减温减压器匹配能源需求，加热蒸汽未经过梯级利用而直接进入各换热器，从而造成了较大的能源浪费。
3.给水泵为热电厂最耗电设备之一，为了节约厂用电，降低机组煤耗，越来越多的热电厂开始配置汽动泵，实现能源梯级利用，提高电厂热效率。众所周知，配置汽动泵对小型背压机的排汽消纳有一定要求，即对外供热负荷(或小型背压机排汽)达到一定规模后，热力系统方可达到热量平衡。以往也有根据最低蒸汽需求配置一个较小的汽动给水泵，该方式未能与所需大功率电动给水泵形成互为备用，因此还需增加一台电动给水泵，增加投资。另一方面，常规的汽动给水泵在实际运行中，通过调节小型背压机进气阀进行调节给水泵功率，存在小型背压机效率偏低(特别是低负荷)、排汽量与供热量匹配度较差等问题。

技术实现要素：

4.1、实用新型要解决的技术问题
5.本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种热电厂给水泵双轴驱动系统，它能彻底回收了生水加热器疏水以及烟气脱白(蒸汽烟气换热器)和采暖加热(蒸汽水换热器)蒸汽凝结水余热和水资源，真正意义上的实现了能源梯级和循环利用。
6.2、技术方案
7.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
8.一种热电厂给水泵双轴驱动系统，包括锅炉、汽轮机、小型背压机、减速箱、双轴伸异步电动机、给水泵、除氧器、生水加热器、疏水箱、疏水泵、蒸汽烟气换热器、蒸汽水换热器、凝结水箱、凝结水泵和蒸汽外供管网；锅炉与汽轮机连接，汽轮机分别与小型背压机、除氧器和蒸汽外供管网连接；小型背压机与减速箱通过联轴器传动连接，减速箱与双轴伸异步电动机通过联轴器传动连接，双轴伸异步电动机与给水泵通过联轴器传动连接；所述小型背压机和除氧器之间设有第一余热回收管路、第二余热回收管路和第三余热回收管路，所述生水加热器、疏水箱、疏水泵依次设于所述第一余热回收管路上，所述蒸汽烟气换热器、凝结水箱和凝结水泵依次设于所述第二余热回收管路上，所述蒸汽水换热器、凝结水箱和凝结水泵依次设于所述第三余热回收管路上，所述除氧器输出口经回水管路与所述锅炉相连，所述水泵设于所述回水管路上。
9.可选地，所述汽轮机上设有中低压背压排汽口和中压背压排汽口，所述中低压背压排汽口分别与小型背压机蒸汽入口、除氧器加热蒸汽入口和蒸汽外供管网连接，所述中压背压排汽口经中压蒸汽管路与所述除氧器相连，还包括高压加热器，所述回水管路和中压蒸汽管路经所述高压加热器换热。
10.可选地，所述减速箱内设有离合结构。
11.可选地，所述除氧器为高压除氧器。
12.可选地，所述第二余热回收管路和第三余热回收管路共用所述凝结水箱和凝结水泵。
13.可选地，所述锅炉蒸汽输出口与汽轮机的蒸汽入口管路连接，汽轮机背压排汽口分别与小型背压机蒸汽入口、除氧器加热蒸汽入口和蒸汽外供管网连接。
14.可选地，所述小型背压机背压排汽口分别与生水加热器、蒸汽烟气换热器、蒸汽水换热器蒸汽输入口管路连接；生水加热器与疏水箱输入口管路连接，疏水箱与疏水泵输入口管路连接，疏水泵出口与除氧器输入口管路连接；蒸汽烟气换热器凝结水输出口与凝结水箱输入口管路连接，凝结水箱输出口与凝结水泵输入口管路连接，凝结水泵出口与除氧器输入口管路连接；蒸汽水加热器凝结水输出口与凝结水箱输入口管路连接。
15.可选地，还包括用于控制介质流通的若干阀门。
16.3、有益效果
17.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
18.(1)充分考虑热电厂外供蒸汽为较高品质蒸汽，热电厂热力系统中的采暖供热、烟气脱白、生水加热所需蒸汽为低品质蒸汽，通过小型背压机不仅实现了能源品质匹配问题，而且彻底回收了生水加热器疏水以及烟气脱白(蒸汽烟气换热器)和采暖加热(蒸汽水换热器)蒸汽凝结水余热和水资源，真正意义上的实现了能源梯级和循环利用。
19.(2)整个轴系上不平衡的功率则由双轴伸异步电动机来负责平衡，双轴伸异步电动机自动在发电机和电动机两种模式下切换，当小型背压机余能回收功率小于给水泵所需功率时，不足部分有电动机补充，联合驱动给水泵，尽可能地回收蒸汽余能，降低厂用电；当小型背压机余能回收功率大于给水泵所需功率时，背压机余能回收功率除满足给水泵运行外，还可驱动发电机进行发电，通过厂用电母线向厂内其他用电设备供电，进而降低厂用电率。
20.(3)采用双轴伸异步电动机调节轴功率替代小型背压机进汽调阀节流调节轴功率，供热节流损失减少，提高了背压机的运行效率，使其始终在高效区运行。
21.(4)给水泵具有电动、汽电双驱、汽动等多种运行方式，驱动设备的备用率高，提高了设备运行的可靠性。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例提出的一种热电厂给水泵双轴驱动系统的结构示意图；
23.1、锅炉；2、汽轮机；3、小型背压机；4、减速箱；5、双轴伸异步电动机；6、给水泵；7、高压加热器；8、除氧器；9、生水加热器；10、疏水箱；11、疏水泵；12、蒸汽烟气换热器；13、蒸汽水换热器；14、凝结水箱；15、凝结水泵。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.本实用新型中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
28.结合附图1，本实施例的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，包括锅炉1、汽轮机2、小型背压机3、减速箱4、双轴伸异步电动机5、给水泵6、除氧器8、生水加热器9、疏水箱10、疏水泵11、蒸汽烟气换热器12、蒸汽水换热器13、凝结水箱14、凝结水泵15和蒸汽外供管网；所述锅炉1蒸汽输出口与汽轮机2的蒸汽入口管路连接，来自于锅炉1的高温高压的蒸汽，进入汽轮机2将热能转换为机械能，驱动发电机发电，汽轮机2背压排汽口分别与小型背压机3蒸汽入口、除氧器8加热蒸汽入口和蒸汽外供管网连接，分为三路，一路进入小型背压机3梯级利用驱动给水泵6做功，或者驱动双轴伸异步电动机5发电；第二路进入高压除氧器8作为加热蒸汽；第三路通过城镇供热管网直接供给蒸汽用户；所述小型背压机3和除氧器8之间设有第一余热回收管路、第二余热回收管路和第三余热回收管路，所述生水加热器9、疏水箱10、疏水泵11依次设于所述第一余热回收管路上，所述蒸汽烟气换热器12、凝结水箱14和凝结水泵15依次设于所述第二余热回收管路上，所述蒸汽水换热器13、凝结水箱14和凝结水泵15依次设于所述第三余热回收管路上，所述除氧器8输出口经回水管路与所述锅炉1相连，所述水泵6设于所述回水管路上，具体的来说，所述小型背压机3背压排汽口分别与生水加热器9、蒸汽烟气换热器12、蒸汽水换热器13蒸汽输入口管路连接；生水加热器9与疏水箱10输入口管路连接，疏水箱10与疏水泵11输入口管路连接，疏水泵11出口与除氧器8输入口管路连接；蒸汽烟气换热器12凝结水输出口与凝结水箱14输入口管路连接，凝结水箱14输出口与凝结水泵15输入口管路连接，凝结水泵15出口与除氧器8输入口管路连接；蒸汽水加热器13凝结水输出口与凝结水箱14输入口管路连接；经过小型背压机3的低压蒸汽分为三路，一路进入生水加热器9加热化补水后进入疏水箱10，经过疏水泵9加压后进入除氧器8进一步回收水资源以及余热，最终进入锅炉1循环利用，加热后的化补水也通入至除氧器8内；第二路低压蒸汽进入蒸汽烟气换热器12加热烟气后变为凝结水，进入凝结水箱14，经过凝结
水泵15加压后进入除氧器8进一步回收水资源以及余热；第三路低压蒸汽进入蒸汽水加热器13加热采暖回水后变为凝结水，进入凝结水箱14，经过凝结水泵15加压后进入除氧器8进一步回收水资源以及余热；
29.小型背压机3与减速箱4通过联轴器传动连接，减速箱4与双轴伸异步电动机5通过联轴器传动连接，双轴伸异步电动机5与给水泵6通过联轴器传动连接；所述双轴伸异步电动机5的运行方案如下：
30.启动阶段：小型背压机3与双轴伸异步电动机5、给水泵6脱开，双轴伸异步电动机5由厂用电供电，以电动机的形式启动，拖动给水泵6至设计转速稳定运行。与此同时，小型背压机3缓慢升速至设计转速后，投入与双轴伸异步电动机5、给水泵6同轴运行，受到小型背压机3的驱动，双轴伸异步电动机5转速稳步提升直至超过同步转速后，以发电机形式运行。
31.正常运行阶段：双轴伸异步电动机5始终保持运行状态，小型背压机3的进汽调节阀始终保持全开，整个轴系上不平衡的功率则由双轴伸异步电动机5来负责平衡，双轴伸异步电动机5自动在发电机和电动机两种模式下切换，当小型背压机3余能回收功率小于给水泵所需功率时，不足部分有双轴伸异步电动机5补充，联合驱动给水泵6，尽可能地回收蒸汽余能，降低厂用电；当小型背压机3余能回收功率大于给水泵6所需功率时，小型背压机3余能回收功率除满足给水泵6运行外，还可驱动双轴伸异步电动机5进行发电，通过厂用电母线向厂内其他用电设备供电，进而降低厂用电率。
32.本热电厂给水泵双轴驱动系统采用给水泵双轴驱动后，第一，不仅解决了由于外供蒸汽质品较高与热力系统中的采暖供热、烟气脱白、生水加热所需蒸汽为较低造成的能源品质不匹配问题，而且彻底回收了以上换热器蒸汽凝结水或者疏水的余热和水资源，同时降低了热电厂的厂用电率，真正意义上的实现了能源梯级和循环利用，节能减排效果明显；第二，采用双轴伸异步电动机调节轴功率替代小型背压机进汽调阀节流调节轴功率，可以很好地适应小型背压机排汽的波动工况，提高了背压机的运行效率，使其始终在高效区运行，相对于传统汽动泵采用节流调节的运行效率提升明显。
33.作为本实用新型的可选方案，所述汽轮机2上设有中低压背压排汽口和中压背压排汽口，所述中低压背压排汽口分别与小型背压机3蒸汽入口、除氧器8加热蒸汽入口和蒸汽外供管网连接，所述中压背压排汽口经中压蒸汽管路与所述除氧器8相连，还包括高压加热器7，所述回水管路和中压蒸汽管路经所述高压加热器7换热，汽轮机2排出的中压蒸汽进入高压加热器7加热高压给水后变为高加疏水，之后进入除氧器8进一步回收水资源以及余热，而经过加热的回水管路中的水回流至锅炉1内。
34.作为本实用新型的可选方案，所述减速箱4内设有离合结构，所述减速箱4采用齿轮箱与离合器一体化的结构，离合器保证小型背压机3输出端和齿轮箱4输入端的平稳啮合，避免啮合、分离时的转速冲击，从而适用于不同模式运行。
35.作为本实用新型的可选方案，所述除氧器8为高压除氧器。
36.作为本实用新型的可选方案，所述第二余热回收管路和第三余热回收管路共用所述凝结水箱14和凝结水泵15，所述第二余热回收管路和第三余热回收管路的末端可通过同一管路与所述除氧器8相连，所述凝结水箱14和凝结水泵15安装于该管路上即可，通过上述结构设计，可降低设备整体成本，且可以与两组凝结水箱14和凝结水泵15起到同样的效果。
37.作为本实用新型的可选方案，还包括用于控制介质流通的若干阀门，若干阀门在
若干管路上分别设置，以控制各管路中流体的流向。
38.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：包括锅炉、汽轮机、小型背压机、减速箱、双轴伸异步电动机、给水泵、除氧器、生水加热器、疏水箱、疏水泵、蒸汽烟气换热器、蒸汽水换热器、凝结水箱、凝结水泵和蒸汽外供管网；锅炉与汽轮机连接，汽轮机分别与小型背压机、除氧器和蒸汽外供管网连接；小型背压机与减速箱通过联轴器传动连接，减速箱与双轴伸异步电动机通过联轴器传动连接，双轴伸异步电动机与给水泵通过联轴器传动连接；所述小型背压机和除氧器之间设有第一余热回收管路、第二余热回收管路和第三余热回收管路，所述生水加热器、疏水箱、疏水泵依次设于所述第一余热回收管路上，所述蒸汽烟气换热器、凝结水箱和凝结水泵依次设于所述第二余热回收管路上，所述蒸汽水换热器、凝结水箱和凝结水泵依次设于所述第三余热回收管路上，所述除氧器输出口经回水管路与所述锅炉相连，所述水泵设于所述回水管路上。2.根据权利要求1所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：所述汽轮机上设有中低压背压排汽口和中压背压排汽口，所述中低压背压排汽口分别与小型背压机蒸汽入口、除氧器加热蒸汽入口和蒸汽外供管网连接，所述中压背压排汽口经中压蒸汽管路与所述除氧器相连，还包括高压加热器，所述回水管路和中压蒸汽管路经所述高压加热器换热。3.根据权利要求1所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：所述减速箱内设有离合结构。4.根据权利要求1所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：所述除氧器为高压除氧器。5.根据权利要求1所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：所述第二余热回收管路和第三余热回收管路共用所述凝结水箱和凝结水泵。6.根据权利要求1所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：所述锅炉蒸汽输出口与汽轮机的蒸汽入口管路连接，汽轮机背压排汽口分别与小型背压机蒸汽入口、除氧器加热蒸汽入口和蒸汽外供管网连接。7.根据权利要求1所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：所述小型背压机背压排汽口分别与生水加热器、蒸汽烟气换热器、蒸汽水换热器蒸汽输入口管路连接；生水加热器与疏水箱输入口管路连接，疏水箱与疏水泵输入口管路连接，疏水泵出口与除氧器输入口管路连接；蒸汽烟气换热器凝结水输出口与凝结水箱输入口管路连接，凝结水箱输出口与凝结水泵输入口管路连接，凝结水泵出口与除氧器输入口管路连接；蒸汽水加热器凝结水输出口与凝结水箱输入口管路连接。8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种热电厂给水泵双轴驱动系统，其特征在于：还包括用于控制介质流通的若干阀门。

技术总结

本实用新型公开了一种热电厂给水泵双轴驱动系统，包括锅炉、汽轮机、小型背压机、减速箱、双轴伸异步电动机、给水泵、除氧器、生水加热器、疏水箱、疏水泵、蒸汽烟气换热器、蒸汽水换热器、凝结水箱、凝结水泵和蒸汽外供管网，等等。本实用新型目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种热电厂给水泵双轴驱动系统，它能彻底回收了生水加热器疏水以及烟气脱白(蒸汽烟气换热器)和采暖加热(蒸汽水换热器)蒸汽凝结水余热和水资源，真正意义上的实现了能源梯级和循环利用。现了能源梯级和循环利用。现了能源梯级和循环利用。