基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业水泵变频升压密封系统技术领域，具体地说是一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统。


背景技术：

2.众所周知，一台火力发电机组一般配备2台50%容量汽动给水泵、2台凝结水泵（凝结水泵a和b），凝结水泵大多采用100%容量、一用一备的配备运行模式，凝结水系统中的汽轮机做完功的蒸汽被凝汽器冷凝下来，35℃左右的凝结水，由凝结水泵打入依次8号、7号、6号、5号低压加热器，并由汽轮机不同段抽汽进行加热到130℃以上，高温凝结水最后进入除氧器，除氧器入口处安装上水主阀门和上水副阀门。
3.为了增大凝结水的利用率，一般在凝结水泵a、b出口与进入低压加热器之间的母管上引出一条凝结水杂用母管，凝结水杂用母管水源取自35℃左右的低温凝结水，凝结水杂用母管一般都是通过汽动给水泵为汽动给水泵密封水、低压旁路减温水、轴封减温水、低压疏水扩容器和真空泵补水提供水源。为了防止汽动给水泵在轴端漏水，汽动给水泵轴端一般采用盘根水力密封。
4.但是，现在为了节电，多数电厂将凝结水泵进行了变频改造，而凝结水压力的变化对汽动给水泵的盘根密封效果可能会产生不利影响，所以变频改造后凝结水泵出口压力最低只能降至原来的60%，随着凝结水泵变频幅度的增大，凝结水泵转速降低较多，但是由于汽动给水泵密封水和低压旁路减温水对供水压力有要求，因此凝结水泵转速和凝结水压力降低幅度受限，导致除氧器上水主调节阀并未完全打开，节电效果不好，依然存在节流损失，可见变频改造并未达到最佳节电效果态。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、节电效果好、运行可靠、简化设备的基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于该系统包括凝结水泵、5-8号低压加热器、除氧器、凝结水杂用母管、给水泵，所述的凝结水泵经第一输送管与5-8号低压加热器连接，低压加热器经第二输送管与除氧器连接，第二输送管上设有上水主阀门，第一输送管上经三通管连接凝结水杂用母管，所述的凝结水杂用母管的出水口分别连接第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道，所述的第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道分别经连接总管与给水泵连接，所述的第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道上分别设有手动阀门和电动阀门，第一升压管道和第二升压管道的手动阀门和电动阀门之间分别设有第一升压泵和第二升压泵。
8.本实用新型所述的给水泵包括第一给水泵和第二给水泵，第一给水泵和第二给水泵的给水入口采用盘根密封，第一给水泵和第二给水泵的给水入口分别与连接总管连接，
两个给水泵可以保证系统运行稳定。
9.本实用新型所述的升压泵采用单级升压泵，单级升压泵结构简单，运行可靠。
10.本实用新型所述的第一升压管道和第二升压管道的手动阀门设在升压泵的入口侧，便于检修。
11.本实用新型所述的凝结水泵经变频器控制。
12.本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、使用方便、节电效果好、运行可靠、简化设备等优点。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型进一步说明：
15.如附图所示，一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于该系统包括凝结水泵1、5-8号低压加热器2、除氧器3、凝结水杂用母管4、给水泵，所述的凝结水泵1经第一输送管6与5-8号低压加热器2连接，5-8号低压加热器2经第二输送管7与除氧器3连接，第二输送管7上设有上水主阀门8，第一输送管6上经三通管连接凝结水杂用母管4，所述的凝结水杂用母管4的出水口分别连接第一升压管道9、第二升压管道10和第三未升压管道11，所述的第一升压管道9、第二升压管道10和第三未升压管道11分别经连接总管13与给水泵连接，所述的第一升压管道9、第二升压管道10和第三未升压管道11上分别设有手动阀门14和电动阀门15，第一升压管道9和第二升压管道10的手动阀门14和电动阀门15之间分别设有第一升压泵16和第二升压泵17。
16.进一步，所述的给水泵包括第一给水泵5和第二给水泵12，第一给水泵5和第二给水泵12的给水入口采用盘根密封，第一给水泵5和第二给水泵12的给水入口分别与连接总管13连接，两个给水泵可以互为备用保证系统运行稳定。
17.进一步，所述的升压泵采用单级升压泵，单级升压泵结构简单，运行可靠。
18.进一步，所述的第一升压管道9和第二升压管道10的手动阀门14设在升压泵的入口侧，便于检修。
19.进一步，所述的凝结水泵1经变频器控制，凝结水泵1采用一拖二的变频控制系统。
20.上述给水泵连接汽动给水泵密封水和低压旁路减温水，进而为汽动给水泵密封水和低压旁路减温水提供压力，本专利的基本设计是增加2台100%容量的单级升压泵，以便直接将密封水升压至需要的压力，每台单级升压泵流量按照50%容量给水泵密封水总流量的1.4倍选取，单级升压泵压力按照低负荷时凝结水泵1出口最低压力的1.05倍选取。
21.每台机组配备2台密封水单级升压泵，一运一备，设置在汽机房0米，并列布置。
22.上述的凝结水杂用母管4为汽动给水泵密封水、低压旁路减温水，以及其他凝结水等用户提供水源。
23.两个升压泵只能一台运行，一台备用，当凝结水杂用母管4压力降低到设计值的30%，可以启动可以单级升压泵，同时给第一给水泵5和第二给水泵12提供密封水。
24.当两个单级升压泵都停运时，凝结水杂用水可以通过第三未升压管道11向第一给
水泵5和第二给水泵12供给密封水，确保密封水系统安全可靠。
25.由于设有连接总管13，保证水源可以同时给汽动给水泵a和b供给密封水。
26.手动阀门14设在升压泵的入口侧，起检修隔离作用。
27.第一升压管道9的电动阀门15为第一电动阀门15，第二升压管道10的电动阀门15为第二电动阀门15，第三未升压管道11的电动阀门15为第三电动阀门15，当第一电动阀门15开启时，第二电动阀门15和第三电动阀门15联锁关闭；当第三电动阀门15开启时，第一电动阀门15和第二电动阀门15联锁关闭。
28.而且本系统在设计时，拆除原有的除氧器3的上水副阀门，不再投用，原有的上水主阀门仍然保留。
29.本专利的系统机组正常运行阶段：除氧器3上水由上水主阀门8通过，副调节阀不再投用。除氧器3上水主调节阀全部打开，开度100%。由凝结水泵1变频调速来控制除氧器3水位，目的是确保凝结水泵1变频器的输出频率处于可调且经济的范围。高压变频器输出频率一般为25～50hz，凝结水泵1转速为750～1490r/min（转/每分钟）。
30.汽动给水泵正常运行，1台密封水单级升压泵跳闸，则另一台密封水升压泵投运，确保汽动给水泵密封水安全可靠。
31.特殊情况下，2台密封水单级升压泵均故障跳闸，则由第三未升压管道11为汽动给水泵提供密封水，此时凝结水泵1变频控制凝结水泵1转速不低于1140r/min，确保凝结水杂用母管4压力在设计值的60%以上。
32.本专利系统有效果如下：
33.（1）汽动给水泵密封水由带有单级升压泵的第一升压管道9、带有单级升压泵的第二升压管道10和第三未升压管道11保障，其中两台单级升压泵一台运行，一台备用，外加一条第三未升压管道11，三种运行方式确保汽动给水泵密封水供给万无一失。
34.（2）升压泵可以采用单级管道泵，结构简单，运行可靠。
35.（3）原有的除氧器3上水副阀门，不再投用，简化了设备，并减少节流损失。
36.（4）正常运行时除氧器3上水主阀门8完全打开，开度100%，消除了节流损失。
37.（5）可以最大限度地发挥凝结水泵1变频调速的节电功效，凝结水泵1可以在750～1490r/min之间无级变速。
38.凝结水泵1采用一拖二的变频控制系统后，年耗电率为0.20%左右，如果进一步采用给水泵密封水升压系统改造后，凝结水泵1年耗电率可以降低到0.12%，例如某300mw火电机组改造前年发电量14亿千瓦，采用一拖二无扰切换的变频控制系统后，年耗电量280万千瓦，凝结水泵1耗电率为0.20%；进一步采用给水泵密封水升压系统改造后，年耗电量168万千瓦，凝结水泵1耗电率为0.12%，相比一拖二的变频控制系统，年节约电费56万元，两年即可收回投资。

技术特征：
1.一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于该系统包括凝结水泵、5-8号低压加热器、除氧器、凝结水杂用母管、给水泵，所述的凝结水泵经第一输送管与5-8号低压加热器连接，低压加热器经第二输送管与除氧器连接，第二输送管上设有上水主阀门，第一输送管上经三通管连接凝结水杂用母管，所述的凝结水杂用母管的出水口分别连接第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道，所述的第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道分别经连接总管与给水泵连接，所述的第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道上分别设有手动阀门和电动阀门，第一升压管道和第二升压管道的手动阀门和电动阀门之间分别设有第一升压泵和第二升压泵。2.根据权利要求1所述的一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于所述的给水泵包括第一给水泵和第二给水泵，第一给水泵和第二给水泵的给水入口采用盘根密封，第一给水泵和第二给水泵的给水入口分别与连接总管连接。3.根据权利要求1所述的一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于所述的升压泵采用单级升压泵。4.根据权利要求1所述的一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于所述的第一升压管道和第二升压管道的手动阀门设在升压泵的入口侧。5.根据权利要求1所述的一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，其特征在于所述的凝结水泵经变频器控制。

技术总结
本实用新型涉及工业水泵变频升压密封系统技术领域，具体地说是一种基于凝结水泵调频控制的给水泵密封水升压系统，该系统包括凝结水泵、5-8号低压加热器、除氧器、凝结水杂用母管、给水泵，凝结水泵经第一输送管与5-8号低压加热器连接，低压加热器与除氧器连接，第一输送管上经三通管连接凝结水杂用母管，凝结水杂用母管分别连接第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道，第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道分别经连接总管与给水泵连接，第一升压管道、第二升压管道和第三未升压管道上分别设有手动阀门和电动阀门，第一升压管道和第二升压管道分别设有第一升压泵和第二升压泵，具有使用方便、节电效果好、运行可靠、简化设备等优点。简化设备等优点。简化设备等优点。


技术研发人员：李潇林 谭晓亮 李波
受保护的技术使用者：华能威海发电有限责任公司
技术研发日：2023.02.06
技术公布日：2023/7/19