直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)及配置該系統(tǒng)的蒸汽發(fā)電機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽輪機發(fā)電設備，具體地涉及一種直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在大容量高參數(shù)汽輪機發(fā)電廠中，通常配置汽動給水栗組。用小汽機驅動給水栗，將給水提高壓力，供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。該小汽輪機可采用純凝式。根據機組運行工況的變化，需要給水栗的出力相應變化，通常通過給水栗轉速的相應變化滿足，而給水栗轉速由同軸連接的小汽機的轉速決定。
[0003]現(xiàn)有配置中，通常在小汽機上配置進汽調節(jié)閥，通過控制調節(jié)閥的開度，調節(jié)小汽機的轉速，進而滿足給水栗(組)轉速變化的要求。圖1、2、3是現(xiàn)有技術中調節(jié)閥節(jié)流調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。圖1中純凝式小汽機與給水栗同軸連接，小汽機入口裝有調節(jié)閥，通過調節(jié)小汽機入口調閥的開度來控制給水栗的轉速。圖2中純凝式小汽機與給水栗組同軸連接，給水栗組由前置栗和給水栗組成，前置栗和給水栗分別位于小汽機的兩端，其中前置栗根據轉速匹配需要裝有減速齒輪箱，通過調節(jié)小汽機入口調閥的開度來控制給水栗組的轉速。圖3中純凝式小汽機與給水栗組同軸連接，給水栗組由前置栗和給水栗組成，前置栗和給水栗位于小汽機的同一端，其中前置栗根據轉速匹配需要裝有減速齒輪箱，通過調節(jié)小汽機入口調閥的開度來控制給水栗組的轉速。
[0004]為了滿足長期夏季機組滿發(fā)，小汽機的額定出力通常比給水栗的額定出力大，給水栗的額定出力比機組額定負荷所需要的出力大，故小汽機的額定出力有較大裕量，一般為20%以上。例如對I臺100Mff超超臨界發(fā)電機組，通常配置2臺50%容量的汽動給水栗組，給水栗的額定工況所需功率約為17000kW，而配套的小汽輪機最大出力約為22000kW，每臺機組小汽輪機出力裕量為(22000-17000)x2 = lOOOOkW。
[0005]這種配置導致小汽機進汽調節(jié)閥大多運行時間開度較小，其常見開度在60%以下，影響小汽機運行效率5%以上，造成較大的節(jié)流損失。另外，由于發(fā)電機組負荷隨電網需求每天在升降，在低負荷時，小汽機的調閥開度會更小，小汽輪機出力都未充分利用，每臺機組的小汽輪機平均未利用功率為1000kW以上，存在較大的經濟損失。
[0006]因此，本領域急需開發(fā)一種可以有效減小小汽機進汽節(jié)流損失且可同時充分發(fā)揮小汽機做功能力的新型的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種可以有效減小小汽機進汽節(jié)流損失且可同時充分發(fā)揮小汽機做功能力的新型的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的第一方面，提供了一種直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括純凝式小汽機、給水栗和直流發(fā)電機，其中，
[0009]所述純凝式小汽機、所述給水栗和所述直流發(fā)電機同軸連接；
[0010]所述純凝式小汽機位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間，或者所述給水栗位于所述直流發(fā)電機和所述純凝式小汽機之間；以及
[0011]所述純凝式小汽機轉動以驅動所述給水栗和所述直流發(fā)電機轉動；其中，通過控制所述直流發(fā)電機的輸出，從而控制所述純凝式小汽機的轉速，進而控制所述給水栗的轉速。
[0012]在另一優(yōu)選例中，所述給水栗與所述純凝式小汽機直接連接。
[0013]在另一優(yōu)選例中，所述純凝式小汽機設有進汽管道，所述進汽管道上設有調節(jié)閥。
[0014]在另一優(yōu)選例中，所述調節(jié)閥的開度彡80 %，較佳地彡90 %，更佳地為彡99 % (如
100% ) ο
[0015]在另一優(yōu)選例中，所述純凝式小汽機還設有排汽管道。
[0016]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括凝汽器。
[0017]在另一優(yōu)選例中，所述凝汽器通過所述排汽管道與所述純凝式小汽機連接。
[0018]在另一優(yōu)選例中，多臺所述純凝式小汽機共用一臺所述凝汽器。
[0019]在另一優(yōu)選例中，每臺所述純凝式小汽機分別配置一臺所述凝汽器。
[0020]在另一優(yōu)選例中，所述凝汽器為真空凝汽器。
[0021]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱，用于匹配所述純凝式小汽機、所述直流發(fā)電機和/或所述給水栗之間的轉速。
[0022]在另一優(yōu)選例中，當所述純凝式小汽機位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間時，所述直流發(fā)電機經所述定速比齒輪箱與所述純凝式小汽機連接。
[0023]在另一優(yōu)選例中，當所述給水栗位于所述直流發(fā)電機和所述純凝式小汽機之間時，所述定速比齒輪箱位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間。
[0024]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱中設有離合器模塊。
[0025]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括離合器。
[0026]在另一優(yōu)選例中，所述離合器位于所述直流發(fā)電機和所述純凝式小汽機之間。
[0027]在另一優(yōu)選例中，所述直流發(fā)電機發(fā)出的直流電全部或部分直接供給直流電用戶。
[0028]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括逆變器，所述逆變器用于將所述直流發(fā)電機發(fā)出的全部或部分直流電轉變?yōu)榕c電網同頻的工頻電。
[0029]在另一優(yōu)選例中，經所述逆變器轉變所得的工頻電直接供給廠內或廠外電網。
[0030]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括變壓器，所述變壓器與所述逆變器連接，用于將經所述逆變器轉變所得的工頻電的電壓變壓到與電網相匹配的電壓。
[0031 ] 在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括前置栗。
[0032]在另一優(yōu)選例中，在所述前置栗和所述純凝式小汽機之間設有定速比齒輪箱。
[0033]在另一優(yōu)選例中，當所述純凝式小汽機位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間時，所述前置栗經所述定速比齒輪箱與所述給水栗連接。
[0034]在另一優(yōu)選例中，當所述給水栗位于所述直流發(fā)電機和所述純凝式小汽機之間時，所述前置栗經所述定速比齒輪箱和/或所述直流發(fā)電機與所述給水栗連接。
[0035]本實用新型的第二方面，提供了一種蒸汽發(fā)電機組，所述發(fā)電機組配置有本實用新型第一方面所述的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)。
[0036]應理解，在本實用新型范圍內中，本實用新型的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優(yōu)選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0037]附圖標記
[0038]1:純凝式小汽機
[0039]2:給水栗
[0040]3:前置栗
[0041]4:直流發(fā)電機
[0042]5:定速比齒輪箱
[0043]6:逆變器
[0044]7:變壓器
[0045]8:凝汽器
[0046]9:調節(jié)閥
[0047]10:離合器
【附圖說明】
[0048]圖1、2、3是現(xiàn)有技術中調節(jié)閥節(jié)流調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
[0049]圖4是本實用新型實施例1的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
[0050]圖5是本實用新型實施例2的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
[0051]圖6是本實用新型實施例3的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
[0052]圖7是本實用新型實施例4的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
[0053]圖8是本實用新型實施例5的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
[0054]圖9是本實用新型實施例6的直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0055]本發(fā)明人經過長期而深入的研究，意外地發(fā)現(xiàn)通過在現(xiàn)有的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)上增設與小汽輪機和給水栗組同軸連接的直流發(fā)電機，可有效減小小汽輪機的節(jié)流損失同時可以充分發(fā)揮小汽機做功能力，進而可大幅降低運行成本和提高發(fā)電廠經濟收益。在此基礎上，發(fā)明人完成了本實用新型。
[0056]術語
[0057]如本文所用，術語“小汽機”、“小汽輪機”或者“純凝式小汽機”可互換使用，均指排汽到低于大氣壓的凝汽器的汽輪機。
[0058]如本文所用，術語“直流發(fā)電機”或者“發(fā)電機”可互換使用，均指所發(fā)出的電為直流電的發(fā)電機。
[0059]如本文所用，術語“定速比齒輪箱”、“減速齒輪箱”或者“齒輪箱”可互換使用。
[0060]系統(tǒng)
[0061]本實用新型提供了一種直流發(fā)電機調速的純凝式小汽機驅動給水栗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括純凝式小汽機、給水栗和直流發(fā)電機，其中，
[0062]所述純凝式小汽機、所述給水栗和所述直流發(fā)電機同軸連接；
[0063]所述純凝式小汽機位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間，或者所述給水栗位于所述直流發(fā)電機和所述純凝式小汽機之間；以及
[0064]所述純凝式小汽機轉動以驅動所述給水栗和所述直流發(fā)電機轉動；其中，通過控制所述直流發(fā)電機的輸出，從而控制所述純凝式小汽機的轉速，進而控制所述給水栗的轉速。
[0065]在另一優(yōu)選例中，所述給水栗與所述純凝式小汽機直接連接。
[0066]在本實用新型中，所述純凝式小汽機設有進汽管道，所述進汽管道上設有調節(jié)閥。
[0067]在本實用新型中，所述調節(jié)閥的開度非常大，可以顯著降低節(jié)流損失。
[0068]典型地，所述調節(jié)閥的開度彡80%，較佳地彡90%，更佳地為彡99% (如100%)。
[0069]在另一優(yōu)選例中，所述純凝式小汽機還設有排汽管道。
[0070]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括凝汽器。
[0071 ] 在另一優(yōu)選例中，所述凝汽器通過所述排汽管道與所述純凝式小汽機連接。
[0072]在另一優(yōu)選例中，多臺所述純凝式小汽機共用一臺所述凝汽器。
[0073]在另一優(yōu)選例中，每臺所述純凝式小汽機分別配置一臺所述凝汽器。
[0074]在另一優(yōu)選例中，所述凝汽器為真空凝汽器。
[0075]在本實用新型中，所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱，用于匹配所述純凝式小汽機、所述直流發(fā)電機和/或所述給水栗之間的轉速。
[0076]通常，所述定速比齒輪箱的位置沒有特別限定，可根據實際需要在很大范圍內進行調整。
[0077]典型地，當所述純凝式小汽機位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間時，所述直流發(fā)電機經所述定速比齒輪箱與所述純凝式小汽機連接。
[0078]典型地，當所述給水栗位于所述直流發(fā)電機和所述純凝式小汽機之間時，所述定速比齒輪箱位于所述給水栗和所述直流發(fā)電機之間。
[0079]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱中設有離合器模塊。
[0080]通常，所述系統(tǒng)還包括離合器。
[0081]在本實用新型中，所述離合器的位置沒有特別限定，可