[实用新型]一种基于双馈系统的湿冷机组给水和凝结水优化协同系统

说明书

一种基于双馈系统的湿冷机组给水和凝结水优化协同系统，包括凉水塔、给水泵、凝结水泵、双馈发电机、协同驱动汽轮机等。本实用新型是增设协同驱动汽轮机及双馈发电机来协同驱动给水泵和凝结水泵。机组变工况下，给水和凝结水系统的流量同升同降，因此可以协同调节给水泵和凝结水泵的转速，双馈发电机输出的变频电流可以根据给水泵和凝结水泵的运行需求进行协同驱动调节，改变泵的转速从而改变泵的运行工况点。通过基于双馈系统的湿冷机组给水和凝结水优化协同系统实施，可以满足给水和凝结水系统运行需求，提高湿冷机组在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节安全性，节能潜力巨大。

技术领域

本实用新型属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种基于双馈系统的湿冷机组给水和凝结水优化协同系统。

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。

湿冷机组的锅炉给水泵和凝结水泵的驱动功率较高，是电厂内的重要电能消费者。目前在变工况下，电动给水泵和凝结水泵的调速装置主要有变频器、液力偶合器或节流调节。变频器技术经过十几年的发展已经很成熟，但是依然存在造价较高，运行环境要求苛刻，且运行维护工作量大等缺点。液力偶合器在转速差较大时，滑差热损失会增大，调节效率越低。节流调节技术可靠，但是会产生一定的节流损失，调节效率低。这些调速方式均难以满足湿冷机组在未来高频次宽负荷运行调节的安全性和经济性需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于双馈系统的湿冷机组给水和凝结水优化协同系统，可以满足给水泵和凝结水泵所有工况的运行需求，降低厂用电率，提高湿冷机组给水泵和凝结水泵在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于双馈系统的湿冷机组给水和凝结水优化协同系统，包括凉水塔、循环水泵、凝汽器、发电机、汽轮机、凝结水泵、凝泵电动机、低压加热器、除氧器、给水泵、给泵电动机、高压加热器、锅炉、协同驱动汽轮机和双馈发电机；

汽轮机和发电机同轴连接，凝泵电动机和凝结水泵同轴连接，给泵电动机和给水泵同轴连接；

汽轮机的第一段抽汽出口连接至高压加热器的蒸汽进口，高压加热器的疏水出口连接至除氧器的疏水进口，汽轮机的第二段抽汽出口连接至除氧器的蒸汽进口和协同驱动汽轮机的蒸汽进口，汽轮机的第三段抽汽出口连接至低压加热器的蒸汽进口，低压加热器的疏水出口和凝汽器的凝结水出口通过凝结水泵连接至低压加热器的凝结水进口，低压加热器的凝结水出口连接至除氧器的凝结水进口，除氧器的给水出口通过给水泵连接至高压加热器的给水进口，高压加热器的给水出口连接至锅炉的给水进口，锅炉的蒸汽出口连接至汽轮机的蒸汽进口，汽轮机的排汽出口和协同驱动汽轮机的排汽出口连接至凝汽器的蒸汽进口；

凉水塔的循环水出口通过循环水泵连接至凝汽器的循环水进口，凝汽器的循环水出口连接至凉水塔的循环水进口。

本实用新型进一步的改进在于，除氧器的凝结水进口处设置有除氧器上水调门。

本实用新型进一步的改进在于，协同驱动汽轮机的蒸汽进口处设置有小机进汽门。

本实用新型进一步的改进在于，汽轮机组所有运行工况，协同驱动汽轮机均能够同时满足给水泵和凝结水泵的驱动功耗；