鍋爐及其給水泵系統的製作方法

2023-07-04 16:23:01 1

鍋爐及其給水泵系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鍋爐的給水泵系統和鍋爐，所述鍋爐的給水泵系統包括用於給鍋爐(1)供水的給水泵(2)和與所述給水泵(2)動力連接的給水泵電機(3)，其中，所述鍋爐的給水泵系統還包括連接於所述給水泵電機(3)的變頻器(4)。該鍋爐的給水泵系統節能效果顯著。
【專利說明】鍋爐及其給水泵系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及鍋爐系統，具體地，涉及一種鍋爐及其給水泵系統。

【背景技術】
[0002]目前，火力發電機組鍋爐電動給水泵一般是採用液力偶合器進行調速，給水泵耗電量一般佔發電量的2.5%-3.5%不等(因機組冷卻方式、技術參數、供熱等工況不同而存在差異)。電動給水泵是汽輪機的重要輔機，也是耗電量最大的負載，其直接影響鍋爐的給水泵系統乃至整個發電廠的能源消耗，從而影響發電成本，但是，採用液力偶合器進行調速具有效率低和能量耗損大的缺陷。
[0003]鑑於此，有必要提供一種新型的鍋爐的給水泵系統，以克服或緩解上述缺陷。


【發明內容】

[0004]本發明的一個目的是提供一種鍋爐的給水泵系統，該鍋爐的給水泵系統節能效果顯著。
[0005]本發明的另一個目的是提供一種鍋爐，該鍋爐使用本發明提供的鍋爐的給水泵系統。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種鍋爐的給水泵系統，包括用於給鍋爐供水的給水泵和與所述給水泵動力連接的給水泵電機，其中，所述鍋爐的給水泵系統還包括連接於所述給水泵電機的變頻器。
[0007]優選地，所述鍋爐的給水泵系統還包括前置泵和與所述前置泵動力連接的前置泵電機，所述前置泵的出水口連接至所述給水泵的進水口。
[0008]優選地，所述前置泵電機為永磁電機。
[0009]優選地，所述鍋爐的給水泵系統還包括液力偶合器，所述給水泵電機通過所述液力偶合器而動力連接至所述給水泵，所述鍋爐的給水泵系統至少能夠切換為第一工作模式和第二工作模式，其中，在所述第一工作模式下，所述給水泵通過控制所述變頻器調節所述給水泵電機的轉速而改變轉速，在所述第二工作模式下，所述給水泵通過調節所述液力偶合器而改變轉速。
[0010]優選地，所述鍋爐的給水泵系統還包括齒輪傳動機構，所述給水泵電機通過所述齒輪傳動機構而動力連接至所述液力偶合器。
[0011]優選地,所述齒輪傳動機構包括第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪設置在第一傳動軸上，所述第二齒輪設置在第二傳動軸上，且所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合，所述第一傳動軸與所述給水泵電機動力連接，所述第二傳動軸與所述液力偶合器動力連接。
[0012]優選地，所述鍋爐的給水泵系統包括至少三個給水泵和與該至少三個給水泵對應的至少三個給水泵電機，所述變頻器的數量比所述給水泵電機的數量少一個，其中所述給水泵電機與所述變頻器電路連接為使得相鄰的兩個給水泵電機能夠共用一個所述變頻器進行變頻控制。
[0013]優選地，所述至少三個給水泵電機包括第一給水泵電機、第二給水泵電機和第三給水泵電機，所述第一給水泵電機通過第一切換開關與第一線路的一端和設置有第一變頻器的第二線路的一端連接，以能夠使所述第一給水泵電機選擇性地切換為與所述第一線路或第二線路電連接，所述第二給水泵電機連接至具有第一開關的第三線路的一端，且通過具有第二開關的線路與所述第二線路的一端連接，以及通過具有第三開關的線路與設置有第二變頻器的第四線路的一端連接，所述第三給水泵電機通過第二切換開關與所述第四線路的一端和第五線路的一端連接，以能夠使所述第三給水泵電機選擇性地切換為與所述第四線路或第五線路電連接，所述第一線路的另一端與所述第二線路的另一端通過具有第四開關的線路連接，所述第二線路的另一端還通過具有第五開關的線路與所述第三線路的另一端連接，所述第三線路的另一端還通過具有第六開關的線路與所述第四線路的另一端連接，所述第四線路的另一端還通過具有第七開關的線路與所述第五線路的另一端連接，所述第一線路的另一端、所述第三線路的另一端和所述第五線路的另一端還分別連接至供電母線。
[0014]優選地，所述鍋爐的給水泵系統包括設置在所述液力偶合器外部的用於給所述液力偶合器提供工作油的備用工作油泵和用於給所述液力偶合器提供潤滑油的備用潤滑油慄。
[0015]優選地，所述備用工作油泵和備用潤滑油泵分別通過各自的永磁電機驅動。
[0016]此外，本發明還提供一種鍋爐，其中，所述鍋爐通過根據上述技術方案中所述的鍋爐的給水泵系統供水。
[0017]通過上述技術方案，由於所述鍋爐的給水泵系統還包括連接於所述給水泵電機的變頻器，即該鍋爐的給水泵系統能夠通過變頻器來實現對給水泵的變頻調速，而變頻調速相對於傳統的液力偶合器調速具有更高的調速效率，因此該鍋爐的給水泵系統能耗更低、節能效果顯著。
[0018]本發明的其它特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0020]圖1是根據本發明的實施方式的鍋爐的給水泵系統的示意圖。
[0021]圖2是根據本發明的實施方式的鍋爐的給水泵系統中的變頻器的配置方案的原理圖。
[0022]附圖標記說明
[0023]I鍋爐2給水泵
[0024]3給水泵電機4變頻器
[0025]5前置泵6前置泵電機
[0026]7液力偶合器8第一齒輪
[0027]9第二齒輪10第一傳動軸
[0028]11第二傳動軸12除氧器
[0029]13第一線路14第二線路
[0030]15第三線路16第四線路
[0031]17第五線路31第一給水泵電機
[0032]32第二給水泵電機33第四給水泵電機
[0033]41第一變頻器42第二變頻器

【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
[0035]參見圖1，根據本發明的一個方面，提供一種鍋爐的給水泵系統，包括用於給鍋爐I供水的給水泵2和與給水泵2動力連接的給水泵電機3，其中，該鍋爐的給水泵系統還包括連接於給水泵電機3的變頻器4。
[0036]如上所述，由於鍋爐的給水泵系統還包括連接於給水泵電機3的變頻器4，即該鍋爐的給水泵系統能夠通過變頻器4來實現對給水泵3的變頻調速，而變頻調速相對於傳統的液力偶合器調速具有更高的調速效率，因此該鍋爐的給水泵系統能耗更低、節能效果顯著。
[0037]此外，為了防止給水泵3出現汽蝕現象，以提高該鍋爐的給水泵系統的安全性能，鍋爐的給水泵系統還可以包括前置泵5和與前置泵5動力連接的前置泵電機6，前置泵5的出水口連接至給水泵的進水口，也就是說，前置泵5與給水泵3是分別由各自對應的電機獨立控制的。此外，將前置泵電機6選用為永磁電機並使其定速運行也能夠一定的節能作用，但本發明不限於此，選用其他合適的電機種類也是可以的。
[0038]當然，鍋爐的給水泵系統還可以包括液力偶合器7，給水泵電機3通過液力偶合器7而動力連接至給水泵2，鍋爐的給水泵系統至少能夠切換為第一工作模式和第二工作模式，其中，在第一工作模式下，給水泵2通過控制變頻器4調節給水泵電機3的轉速而改變轉速，在第二工作模式下，給水泵2通過調節液力偶合器7而改變轉速。如此一來，當出現變頻器發生故障等情況時，可以通過調節液力偶合器7來調節給水泵2的轉速，這無疑提高了該鍋爐的給水泵系統的整體可靠性與安全性。
[0039]從圖1中還可以看出，鍋爐的給水泵系統還可以包括齒輪傳動機構，給水泵電機3通過齒輪傳動機構而動力連接至液力偶合器7。具體地，齒輪傳動機構可以包括第一齒輪8和第二齒輪9,第一齒輪8設置在第一傳動軸10上，第二齒輪9設置在第二傳動軸11上,且第一齒輪8與第二齒輪9哨合,第一傳動軸10與給水泵電機3動力連接,第二傳動軸11與液力偶合器7動力連接。可以理解的是，在條件允許的情況下，給水泵電機3通過其他傳動機構與液力偶合器7也是可以的，這些方案理應受到本發明的保護。
[0040]在根據本發明的優選實施方式的鍋爐的給水泵系統中，可以包括至少三個給水泵2和與該至少三個給水泵2對應的至少三個給水泵電機3，變頻器的數量比給水泵電機3的數量少一個，其中給水泵電機與變頻器電路連接為使得相鄰的兩個給水泵電機3能夠共用一個變頻器4進行變頻控制。具體地，參見圖2，至少三個給水泵電機3可以包括第一給水泵電機31、第二給水泵電機32和第三給水泵電機33，第一給水泵電機31通過第一切換開關與第一線路13的一端和設置有第一變頻器41的第二線路14的一端連接，以能夠使第一給水泵電機31選擇性地切換為與第一線路13或第二線路14電連接，第二給水泵電機32連接至具有第一開關的第三線路15的一端，且通過具有第二開關的線路與第二線路14的一端連接，以及通過具有第三開關的線路與設置有第二變頻器42的第四線路16的一端連接，第三給水泵電機33通過第二切換開關與第四線路16的一端和第五線路17的一端連接，以能夠使第三給水泵電機33選擇性地切換為與第四線路16或第五線路17電連接，第一線路13的另一端與第二線路14的另一端通過具有第四開關的線路連接，第二線路14的另一端還通過具有第五開關的線路與第三線路15的另一端連接，第三線路15的另一端還通過具有第六開關的線路與第四線路16的另一端連接，第四線路16的另一端還通過具有第七開關的線路與第五線路17的另一端連接，第一線路13的另一端、第三線路15的另一端和第五線路17的另一端還分別連接至供電母線。其中，第一開關至第七開關可以為單刀單擲開關，第一切換開關和第二切換開關可以為單刀雙擲開關，但本發明並不限於此，其他能夠實現同樣的功能的適當的開關形式也是可以的。
[0041]上述「二拖三」的變頻器配置方案極大地提升了該鍋爐的給水泵系統的總體節能效果。
[0042]此外，鍋爐的給水泵系統還可以包括設置在液力偶合器7外部的用於給液力偶合器7提供工作油的備用工作油泵(未圖示)和用於給液力偶合器7提供潤滑油的備用潤滑油泵(未圖示)。為了達到節能目的，備用工作油泵和備用潤滑油泵可以分別通過各自的永磁電機驅動(上文已經提到永磁電機具有節能的作用)，且本發明不限於此。
[0043]根據本發明的另一個方面，還提供一種鍋爐，其中，該鍋爐通過根據上述技術方案中所述的鍋爐的給水泵系統供水。
[0044]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。
[0045]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0046]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種鍋爐的給水泵系統，包括用於給鍋爐(I)供水的給水泵(2)和與所述給水泵(2)動力連接的給水泵電機(3)，其特徵在於，所述鍋爐的給水泵系統還包括連接於所述給水泵電機⑶的變頻器⑷。
2.根據權利要求1所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述鍋爐的給水泵系統還包括前置泵(5)和與所述前置泵(5)動力連接的前置泵電機￠)，所述前置泵(5)的出水口連接至所述給水泵的進水口。
3.根據權利要求2所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述前置泵電機(6)為永磁電機。
4.根據權利要求1所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述鍋爐的給水泵系統還包括液力偶合器(7)，所述給水泵電機(3)通過所述液力偶合器(7)而動力連接至所述給水泵(2)，所述鍋爐的給水泵系統至少能夠切換為第一工作模式和第二工作模式，其中，在所述第一工作模式下，所述給水泵(2)通過控制所述變頻器(4)調節所述給水泵電機(3)的轉速而改變轉速，在所述第二工作模式下，所述給水泵(2)通過調節所述液力偶合器(7)而改變轉速。
5.根據權利要求4所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述鍋爐的給水泵系統還包括齒輪傳動機構，所述給水泵電機(3)通過所述齒輪傳動機構而動力連接至所述液力偶合器(X)。
6.根據權利要求5所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述齒輪傳動機構包括第一齒輪(8)和第二齒輪(9),所述第一齒輪(8)設置在第一傳動軸(10)上,所述第二齒輪(9)設置在第二傳動軸(11)上，且所述第一齒輪(8)與所述第二齒輪(9)嚙合，所述第一傳動軸(10)與所述給水泵電機(3)動力連接，所述第二傳動軸(11)與所述液力偶合器(7)動力連接。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述鍋爐的給水泵系統包括至少三個給水泵(2)和與該至少三個給水泵(2)對應的至少三個給水泵電機(3)，所述變頻器的數量比所述給水泵電機(3)的數量少一個，其中所述給水泵電機與所述變頻器電路連接為使得相鄰的兩個給水泵電機(3)能夠共用一個所述變頻器(4)進行變頻控制。
8.根據權利要求7所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述至少三個給水泵電機(3)包括第一給水泵電機(31)、第二給水泵電機(32)和第三給水泵電機(33)，所述第一給水泵電機(31)通過第一切換開關與第一線路(13)的一端和設置有第一變頻器(41)的第二線路(14)的一端連接，以能夠使所述第一給水泵電機(31)選擇性地切換為與所述第一線路(13)或第二線路(14)電連接，所述第二給水泵電機(32)連接至具有第一開關的第三線路(15)的一端，且通過具有第二開關的線路與所述第二線路(14)的一端連接，以及通過具有第三開關的線路與設置有第二變頻器(42)的第四線路(16)的一端連接，所述第三給水泵電機(33)通過第二切換開關與所述第四線路(16)的一端和第五線路(17)的一端連接，以能夠使所述第三給水泵電機(33)選擇性地切換為與所述第四線路(16)或第五線路(17)電連接，所述第一線路(13)的另一端與所述第二線路(14)的另一端通過具有第四開關的線路連接，所述第二線路(14)的另一端還通過具有第五開關的線路與所述第三線路(15)的另一端連接，所述第三線路(15)的另一端還通過具有第六開關的線路與所述第四線路(16)的另一端連接，所述第四線路(16)的另一端還通過具有第七開關的線路與所述第五線路(17)的另一端連接，所述第一線路(13)的另一端、所述第三線路(15)的另一端和所述第五線路(17)的另一端還分別連接至供電母線。
9.根據權利要求4所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述鍋爐的給水泵系統包括設置在所述液力偶合器(7)外部的用於給所述液力偶合器(7)提供工作油的備用工作油泵和用於給所述液力偶合器(7)提供潤滑油的備用潤滑油泵。
10.根據權利要求9所述的鍋爐的給水泵系統，其特徵在於，所述備用工作油泵和備用潤滑油泵分別通過各自的永磁電機驅動。
11.一種鍋爐，其特徵在於，所述鍋爐通過根據權利要求1至10中任意一項所述的鍋爐的給水泵系統供水。
【文檔編號】F04B49/06GK104405612SQ201410646010
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】郭輝, 王玲, 左書全, 黃偉崗, 徐洪文 申請人:神華集團有限責任公司, 中國節能減排有限公司