[发明专利]一种适用于火电机组循环水系统的调速系统

说明书

本发明公开了一种适用于火电机组循环水系统的调速系统，包括汽轮机低压缸、凝汽器、循环水冷却装置、循环水泵和转速调节装置；汽轮机低压缸的排汽出口连接至凝汽器的蒸汽进口，凝汽器上还设置有凝结水出口，循环水冷却装置的循环水出口连接至凝汽器的循环水进口，凝汽器的循环水出口通过循环水泵连接至循环水冷却装置的循环水进口；循环水泵上设置有转速调节装置，汽轮机低压缸的排汽管道上安装有汽轮机低压缸排汽压力测点，转速调节装置用于调节循环水泵的转速。本发明能够提高循环水泵调速的效率和可靠性，以适应未来火电机组不断提高的调峰需求，为智慧化电厂的建设创造有利条件。

技术领域

本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种适用于火电机组循环水系统的调速系统。

背景技术

近年来，我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，在役及在建装机容量均已位居世界第一。风电和光伏等新能源为我们提供了大量清洁电力，但另一方面，其发电出力的随机性和不稳定性也给电力系统的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。从目前的情况来看，我国电力系统调节能力难以完全适应新能源大规模发展和消纳的要求，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题。为挖掘火电机组调峰潜力、提升我国火电运行灵活性、提高新能源消纳能力，火电机组需要在宽负荷高频次的负荷变化的工况运行，电厂主要辅机设备例如水泵、风机等设备耗电率大幅提升，根据现场试验数据，当机组调峰至30％负荷时，厂用电率增加至10％左右，供电效率下降明显。

很多辅机设备采用变频调速方式，通过使用变频器调节电动机转速的方式比较成熟，变频调速系统具有高功率因数，系统功率高，调节品质好，可以实现电机软启动等许多突出的优点。但在应用过程中也凸显了诸如系统体积庞大、大型电力电子变换设备对运行环境要求高、需要建设专门工业空调厂房、设备维护困难、运行故障率较高等问题。另外，直接并网的大功率高压变频系统产生的谐波将严重污染电网，需要特别的治理，又增加了设备投资。该调速方式的调速范围为0-100％，然而实际可能只需要窄范围的调速，例如送风机80％-100％，这样造成大量的调速范围裕度浪费，导致调速效率偏低，影响电厂经济运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于火电机组循环水系统的调速系统，该调速系统具有很高的可靠性和可用性，造价低，节能潜力巨大，在未来高频次宽负荷场景下应用前景深远。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适用于火电机组循环水系统的调速系统，包括汽轮机低压缸、凝汽器、循环水冷却装置、循环水泵和转速调节装置；

汽轮机低压缸的排汽出口连接至凝汽器的蒸汽进口，凝汽器上还设置有凝结水出口，循环水冷却装置的循环水出口连接至凝汽器的循环水进口，凝汽器的循环水出口通过循环水泵连接至循环水冷却装置的循环水进口；

循环水泵上设置有转速调节装置，汽轮机低压缸的排汽管道上安装有汽轮机低压缸排汽压力测点，汽轮机低压缸排汽压力测点的输出端连接至转速调节装置的输入端，转速调节装置用于调节循环水泵的转速。

本发明进一步的改进在于，凝汽器的循环水进出口处分别设置有凝汽器循环水进水阀门和凝汽器循环水出水阀门。

本发明进一步的改进在于，循环水泵的进出口处分别设置有循泵进水阀门和循泵出水阀门。

本发明进一步的改进在于，循环水冷却装置的循环水进出口处分别设置有循环水冷却装置进水阀门和循环水冷却装置出水阀门。

本发明进一步的改进在于，循环水冷却装置为自然通风冷却塔、间接空冷塔、机力塔等可以冷却循环水的装置。

本发明进一步的改进在于，转速调节装置为双馈系统调节装置或精细化转速调节装置。

本发明进一步的改进在于，转速调节装置的调速范围是根据循环水泵的实际运行精确的转速范围设置的。