一种基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置的制作方法

1.本实用新型属于热能回收技术领域，尤其涉及一种基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置。


背景技术：

2.在节能减排大趋势下，对工业供热富裕能量和火电厂供热富裕能量进行回收势在必行，目前一般工业供热和火电厂对外供热，由于供热热源与热用户存在不匹配问题，及供热的可靠性要求，普遍存在供热压力较热用户需求过高，从而导致供热热力系统存在较大的能量浪费。
3.就一般工业用户来说，所需蒸汽压力普遍在1.2-1.5mpa，温度约在200-300℃，蒸汽需要量多在100t/h以上，而现有火力发电厂常规厂用蒸汽等级多在0.8-1.0mpa，从而使得在工业用户需要现有发电厂提供蒸汽供热的时候，现有的发电厂热力系统不能够提供有效合适的蒸汽汽源。现在普遍的做法，一种是直接从锅炉高温高压蒸汽(一般情况下为12mpa,540℃以上)出口接减温减压器来供给热用户，另外一种做法是通过汽轮发电机组的高压缸排汽(约2.8-3.8mpa,330℃)或中压缸进汽(约2.8-3.8mpa,530℃)引出蒸汽，通过减温减压器来供给工业用户，无疑这两种情况都由于减温减压器的使用造成较大的供汽压损，从而造成的蒸汽能量的巨大浪费。
4.现在实际应用的循环水泵都是电驱动的，如果利用供热蒸汽富裕能量通过汽轮机驱动循环水泵的时候，无疑较好的梯级利用了供热蒸汽的富裕能量，但是同时也会存在供热蒸汽富裕能量与循环水泵需求的能量不匹配的问题。
5.有鉴于上述的问题，本设计人通过研究创新，对于具有对外工业供热需要的发电厂，设计一种蒸汽余压利用的循环水泵双驱动系统，不但可以利用对外供热的富裕能量，同时又可满足发电厂的循环水系统驱动的要求，从而能够使得供热的富裕能量在实际工程上能够得以利用，从而达到节能降耗的目的。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置，以解决上述技术问题。
7.本实用新型提供了一种基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置，包括发电厂汽轮发电机组的循环水泵、背压式汽轮机、sss离合器、驱动电机、汽机驱动轴、电机驱动轴；
8.所述循环水泵通过汽机驱动轴与所述背压式汽轮机连接；
9.所述背压式汽轮机通过sss离合器、电机驱动轴与所述驱动电机连接；
10.所述循环水泵的进口连接有循环水进水管道，出口连接有循环水出水管道；
11.所述背压式汽轮机的进汽口连接有高压进汽管道，排气口连接有供热管道。
12.进一步地，所述高压进汽管道的蒸汽来自发电厂汽轮发电机组的主蒸汽汽源、再热蒸汽汽源，工业用汽或采暖用汽。
13.进一步地，所述供热管道用于工业供热，民用采暖供热，以及不同压力温度等级的供热。
14.进一步地，所述循环水进水管道的循环水来自发电厂的冷却水源，包括经过冷却塔冷却后的循环水，以及取自江河湖海的开式冷却循环水。
15.进一步地，所述循环水泵的出口通过所述循环水出水管道与发电厂汽轮发电机组的凝汽器连接，用于将循环水泵出口的循环水送入所述凝汽器，作为凝汽器的冷却水源，或用于工业用途的冷凝装置所用冷却水。
16.借由上述方案，通过基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置，实现利用供热蒸汽的富余能量驱动循环水泵，当供热蒸汽的富余能量足以驱动循环水泵的时候，驱动电机通过sss离合器与汽轮机驱动轴脱扣，当供热蒸汽的富余能量不足以驱动循环水泵的时候，可启动驱动电机，驱动电机通过sss离合器自动与汽轮机齿合，驱动电机与汽轮机共同驱动循环水泵运行，从而使得高压蒸汽富裕的能量得以有效的回收利用的同时，满足循环水泵驱动的需求，进而达到节能降耗的目的。
附图说明
17.图1是本实用新型基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置的结构示意图。
18.图中标号：
19.1-循环水泵；2-背压式汽轮机；3-sss离合器；4-驱动电机；5-汽机驱动轴；6-电机驱动轴；7-汽轮机高压进汽管道；8-供热管道；9-循环水进水管道；10-循环水出水管道。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
21.参图1所示，本实施例提供了一种基于蒸汽余压利用的循环水泵节能装置，包括发电厂汽轮发电机组的循环水泵1、背压式汽轮机2、sss离合器3、驱动电机4、汽机驱动轴5、电机驱动轴6；
22.循环水泵1通过汽机驱动轴5与背压式汽轮机2连接；
23.背压式汽轮机2通过sss离合器3、电机驱动轴6与驱动电机4连接；
24.循环水泵1的进口连接有循环水进水管道9，出口连接有循环水出水管道10；
25.背压式汽轮机2的进汽口连接有高压进汽管道7，排气口连接有供热管道8。
26.sss离合器3(synchro-self-shifting简称)是一个可以在全转速运行时脱开或者联接两条轴的联轴器。当离合器的主动、从动齿轮转速完全相等时两者相位同步、自动轴向移动而啮合，而一旦输入转速低于输出转速时离合器脱开。
27.sss离合器3也可以是任何其他型式的转动机械自动脱扣连接设备。背压式汽轮机2可以为任何形式的背压汽轮机。驱动电机4可以是任何型式的电动机。
28.当供热蒸汽富裕能量大于等于循环水泵所需能量时，利用供热蒸汽富裕能量驱动背压式汽轮机转子转速达到循环水泵工作转速，当转速产生正偏差时，通过sss离合器使驱动电机与背压式汽轮机及循环水泵脱扣；
29.当供热蒸汽富裕能量小于循环水泵所需能量时，循环水泵处于负偏差工作转速，
启动驱动电机，通过sss离合器使驱动电机与背压式汽轮机及循环水泵齿合，由背压式汽轮机及驱动电机共同驱动循环水泵。
30.通过该循环水泵节能装置，能够使得高压蒸汽富裕的能量得以有效的回收利用的同时，满足循环水泵驱动的需求，进而达到节能降耗的目的。
31.在本实施例中，高压进汽管道7的蒸汽来自发电厂汽轮发电机组的主蒸汽汽源、再热蒸汽汽源(包括再热蒸汽的冷段和再热蒸汽的热段)，任何用途的工业用汽或采暖用汽。
32.在本实施例中，供热管道8(背压式汽轮机排汽供热)用于任何用途形式的工业供热，民用采暖供热，以及不同压力温度等级的供热。
33.在本实施例中，循环水进水管道9的循环水来自发电厂的冷却水源，包括经过冷却塔冷却后的循环水，以及取自江河湖海的开式冷却循环水。
34.在本实施例中，循环水泵1的出口通过所述循环水出水管道10与发电厂汽轮发电机组的凝汽器连接，用于将循环水泵1出口的循环水送入所述凝汽器，作为凝汽器的冷却水源，或用于任何其他工业用途的冷凝装置所用冷却水。
35.在本实施例中，循环水泵(1)可以为任何工业生产型式所用的循环水泵，同时也包括任何型式发电用的循环水泵，无论是空冷型式、湿冷型式，以及开式循环水系统所用循环水泵和闭式循环水系统所用循环水泵。
36.本实施例通过汽轮机驱动循环水泵，使得供热蒸汽富裕能量得以回收和利用，同时通过驱动汽轮机、sss离合器以及驱动电机的一种组合及其控制，使得这种回收和利用装置得以满足循环水泵能量的需求及实际工程控制需要。
37.循环水泵1启动时，当有供热富裕蒸汽驱动循环水泵的时候，sss离合器3齿合解锁，循环水泵1独立由汽轮机带动启动；当没有蒸汽供热富裕裕量的时候，sss离合器3齿合锁定，循环水泵1独立由电动机带动启动。
38.循环水泵1正常运行时，当供热蒸汽富裕能量大于等于循环水泵所需能量的时候，驱动汽轮机转子转速达到循环水泵1工作转速，这个时候循环水泵1由汽轮机驱动(正偏差工作转速)，sss离合器3齿合解锁，然后停止驱动电机4运行，驱动电机4通过sss离合器3与循环水泵1和背压式汽轮机2自动脱扣；当供热蒸汽富裕能量小于循环水泵1所需能量的时候，驱动汽轮机2调速汽门全开，循环水泵1转速低于工作转速(负偏差工作转速)，启动驱动电动4，驱动电机4通过sss离合器3与循环水泵1和背压式汽轮机2自动齿合，齿合锁定，循环水泵1由背压式汽轮机2及驱动电机4共同驱动，从而使得循环水泵1的双驱动得以实现。
39.同样的道理，循环水泵1停止时，当循环水泵1由背压式汽轮机2驱动时，sss离合器3处于齿合解锁状态，停止背压式汽轮机2即可实现停止循环水泵1；当循环水泵1由驱动电机4驱动时，sss离合器3处于齿合锁定，停止驱动电机4即可实现循环水泵1的停止。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。