一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法技术方案

本发明专利技术属于发电工程及其控制技术领域，具体涉及一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法，系统包括高背压汽动给水泵组、电动给水泵组、凝汽器、低压加热器、蒸汽联箱、除氧器、凝结水泵、真空泵、监控系统、压力测量装置、温度测量装置、流量测量装置及管道、阀门；本发明专利技术减少了设备数量，提高了设备运行效率，并充分利用驱动汽动给水泵的汽轮机排汽的做功能力与排汽冷凝放出汽化潜热，提高能源利用效率与设备控制的灵活性。

A control system and method of high back pressure steam driven feed pump for large generating unit

The invention belongs to the field of power generation engineering and its control technology, in particular to a control system and a control method of a high back pressure steam feed pump of a large generating set, the system includes a high back pressure steam feed pump set, an electric feed pump set, a condenser, a low-pressure heater, a steam header, a deaerator, a condensate pump, a vacuum pump, a monitoring system, a pressure measuring device, a temperature measuring device The flow measuring device, pipeline and valve; the invention reduces the number of equipment, improves the operation efficiency of the equipment, makes full use of the power capacity of the exhaust steam of the steam turbine driving the steam driven feed pump and the latent heat of vaporization discharged by the exhaust steam condensation, and improves the energy utilization efficiency and the flexibility of the equipment control.

【技术实现步骤摘要】
一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法
本专利技术属于发电工程及其控制
，具体涉及一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法。
技术介绍
大型凝汽式汽轮发电机组大都采用2台汽动给水泵+1电动给水泵的锅炉供水方式，单台汽动给水泵运行发电机组能带50%额定负荷，两台汽动给水泵运行机组能带100%额定负荷，相应的电动给水泵机组能带30%或50%额定负荷。这种形式的锅炉供水方式设备多、检修与维护工作量大、占厂房面积；驱动汽动给水泵的汽轮机容量小、效率低，且其排汽直接排入凝汽器，要求凝汽器容量大，相应投资高。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法，减少了设备数量，提高了设备运行效率，并充分利用驱动汽动给水泵的汽轮机排汽的做功能力与排汽冷凝放出汽化潜热，提高能源利用效率与设备控制的灵活性。具体技术方案如下：一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统，包括锅炉、高压缸、中压缸、低压缸I、低压缸II、发电机，还包括高背压汽动给水泵组、电动给水泵组、凝汽器、低压加热器、蒸汽联箱、除氧器、凝结水泵、真空泵、监控系统、压力测量装置、温度测量装置、流量测量装置及管道、阀门；所述高背压汽动给水泵组包括高背压汽动给水泵汽轮机、汽动给水泵、第一前置泵；所述高背压汽动给水泵汽轮机与汽动给水泵共轴并通过联轴器刚性连接；所述第一前置泵用于提升给水压力，防止进入汽动给水泵的高温给水汽化造成汽动给水泵的叶轮汽蚀损坏；所述汽动给水泵的出口连接有汽动给水泵逆止阀，用于防止水倒流造成汽动给水泵损坏；所述高背压汽动给水泵汽轮机依次通过汽泵汽轮机排汽进低加逆止阀、汽泵汽轮机排汽进低加调节阀与低压加热器连接；所述高背压汽动给水泵汽轮机依次通过汽泵汽轮机排汽进低压缸逆止阀、汽泵汽轮机排汽进低压缸调节阀与低压缸II连接；所述电动给水泵组包括变频电动机、电动给水泵、第二前置泵；所述变频电动机、第二前置泵分别与电动给水泵连接，所述第二前置泵将给水升压后注入电动给水泵，所述第二前置泵用于提升给水压力，防止进入电动给水泵的高温给水汽化造成电动给水泵的叶轮汽蚀损坏；所述电动给水泵的出口设置有电动给水泵逆止阀，用于防止水倒流造成电动给水泵损坏；所述汽动给水泵逆止阀、电动给水泵逆止阀分别依次通过高压加热器、锅炉水位调节阀与锅炉连接；所述高压缸依次通过高压缸排汽逆止阀、锅炉再热器冷段管抽汽逆止阀、联箱调节阀与蒸汽联箱连接；所述中压缸依次通过中压缸排汽管抽汽逆止阀、中压缸排汽抽汽调节阀与蒸汽联箱连接；所述蒸汽联箱依次通过汽动给水泵汽轮机主汽阀、汽动给水泵汽轮机调门与高背压汽动给水泵汽轮机连接；所述蒸汽联箱的供汽汽源有两路，一路来自锅炉再热器冷段抽汽，一路来自中压缸排汽抽汽；蒸汽联箱的汽源作为高背压汽动给水泵汽轮机的动力汽源；所述蒸汽联箱通过疏水管道和疏水调节阀与凝汽器连接；所述锅炉通过低压旁路阀与凝汽器连接；所述低压缸I、低压缸II分别与凝汽器连接；所述真空泵与凝汽器连接，用于将凝汽器汽室内的不凝结气体抽出，提高凝汽器的真空；所述除盐水箱依次通过凝结水补水截止阀、凝结水补水阀与凝汽器连接；所述凝汽器依次通过凝结水泵、凝结水泵逆止阀与低压加热器连接；所述凝结水泵将凝汽器中的凝结水的抽出送入低压加热器，凝结水进入低压加热器后受热升温，充分吸收高背压汽动给水泵汽轮机排汽冷凝的汽化潜热；凝结水泵逆止阀用于防止水倒流造成凝结水泵损坏；所述加热器通过除氧器水位调节阀与除氧器连接；所述汽动给水泵通过汽动水泵再循环调节阀与除氧器连接；所述电动给水泵通过电动给水泵再循环调节阀与除氧器连接；所述除氧器通过给水泵入口截止阀与第二前置泵、第一前置泵连接；所述压力测量装置包括冷段蒸汽压力测量装置、中压缸排汽压力测量装置、联箱压力测量装置、汽泵出口压力测量装置、电动给水泵出口压力测量装置、给水母管压力测量装置；所述温度测量装置包括冷段蒸汽温度测量装置、中压缸排汽温度测量装置、联箱温度测量装置；所述冷段蒸汽压力测量装置、冷段蒸汽温度测量装置分别设置在高压缸排汽逆止阀与锅炉再热器冷段管抽汽逆止阀之间的连接管道处；所述中压缸排汽压力测量装置、中压缸排汽温度测量装置分别设置在中压缸与压缸排汽管抽汽逆止阀之间的连接管道处；所述联箱压力测量装置、联箱温度测量装置分别设置在蒸汽联箱处，分别用于测量蒸汽联箱内蒸汽的压力和温度；所述汽泵出口压力测量装置设置在汽动给水泵的出口处；所述电动给水泵出口压力测量装置设置在电动给水泵的出口处；所述给水母管压力测量装置设置在汽动给水泵逆止阀、电动给水泵逆止阀与高压加热器连接的管道上；所述流量测量装置包括凝结水泵出水流量测量装置、汽动给水泵进水流量测量装置、电动给水泵进水流量测量装置；所述凝结水泵出水流量测量装置设置在凝结水泵与凝结水泵逆止阀连接的管道上；所述汽动给水泵进水流量测量装置设置在第一前置泵与汽动给水泵连接的管道上；所述电动给水泵进水流量测量装置设置在第二前置泵与电动给水泵连接的管道上；所述压力测量装置、温度测量装置、流量测量装置分别与监控系统连接。优选地，还包括过压安全阀，所述过压安全阀与蒸汽联箱连接，所述过压安全阀作为蒸汽联箱的超压保护装置，超过压力安全值时过压安全阀对空排汽降压以防止蒸汽联箱超压损坏。优选地，所述低压加热器为管式热交换器，换热管内侧为凝结水，外侧为驱动汽动给水泵的高背压汽动给水泵汽轮机排汽和低压缸I、低压缸II的抽汽，排汽进入低压加热器冷凝后流入凝汽器。优选地，所述中压缸依次通过中压缸排汽口抽汽进除氧器逆止阀、中压缸排汽口抽汽进除氧器调节阀与除氧器连接。优选地，还包括凝结水泵再循环调节阀；所述凝结水泵再循环调节阀分别与凝汽器、凝结水泵逆止阀连接。优选地，所述温度测量装置包括E型热电偶。优选地，所述压力测量装置包括EJA系列的压力变送器。优选地，所述流量测量装置包括节流孔板与EJA系列流量差压变送器。一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制方法，包括以下步骤：步骤1：系统注水运行与检查：发电机组处于停机待启动状态，开启凝结水补水截止阀，开启凝结水补水阀将除盐水箱的除盐水输送到凝汽器，凝汽器水位正常后启动凝结水泵，联开除氧器水位调节阀向除氧器供水，除氧器水位正常后，除氧器水位调节阀切入自动状态，自动跟踪除氧器的水位，实时进行自动补水，确保除氧器的水位保持设定水位；同时凝结水泵再循环调节阀跟踪凝结水泵出水流量测量装置的流量信号，凝结水泵出水流量低于最小流量值Q凝循时，打开凝结水泵再循环调节阀，凝结水泵出水流量大于最小流量值Q凝循+10时，关闭结水泵再循环调节阀；开启给水泵入口截止阀启动电动给水泵，联开锅炉水位调节阀向锅炉供水，锅炉的水位正常后，锅炉水位调节阀切入自动状态，自动跟踪锅炉的水位，实时进行自动补水，确保锅炉的水位保持设定水位；同时电动给水泵再循环调节阀跟踪电动给水泵进水流量测量装置的流量信号，电动给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统，包括锅炉（55）、高压缸、中压缸、低压缸I、低压缸II、发电机，其特征在于：还包括高背压汽动给水泵组、电动给水泵组、凝汽器（17）、低压加热器（27）、蒸汽联箱（9）、除氧器（44）、凝结水泵（18）、真空泵（16）、监控系统、压力测量装置、温度测量装置、流量测量装置及管道、阀门；/n所述高背压汽动给水泵组包括高背压汽动给水泵汽轮机（24）、汽动给水泵（32）、第一前置泵（30）；所述高背压汽动给水泵汽轮机（24）与汽动给水泵（32）共轴并通过联轴器刚性连接；所述第一前置泵（30）用于提升给水压力，防止进入汽动给水泵（32）的高温给水汽化造成汽动给水泵（32）的叶轮汽蚀损坏；所述汽动给水泵（32）的出口连接有汽动给水泵逆止阀（34），用于防止水倒流造成汽动给水泵（32）损坏；所述高背压汽动给水泵汽轮机（24）依次通过汽泵汽轮机排汽进低加逆止阀（25）、汽泵汽轮机排汽进低加调节阀（26）与低压加热器（27）连接；所述高背压汽动给水泵汽轮机（24）依次通过汽泵汽轮机排汽进低压缸逆止阀（29）、汽泵汽轮机排汽进低压缸调节阀（28）与低压缸I、低压缸II连接；/n所述电动给水泵组包括变频电动机（45）、电动给水泵（38）、第二前置泵（36）；所述变频电动机（45）、第二前置泵（36）分别与电动给水泵（38）连接，所述第二前置泵（36）将给水升压后注入电动给水泵（38），所述第二前置泵（36）用于提升给水压力，防止进入电动给水泵（38）的高温给水汽化造成电动给水泵（38）的叶轮汽蚀损坏；所述电动给水泵（38）的出口设置有电动给水泵逆止阀（40），用于防止水倒流造成电动给水泵（38）损坏；/n所述汽动给水泵逆止阀（34）、电动给水泵逆止阀（40）分别依次通过高压加热器（49）、锅炉水位调节阀（50）与锅炉（55）连接；/n所述高压缸依次通过高压缸排汽逆止阀（53）、锅炉再热器冷段管抽汽逆止阀（5）、联箱调节阀（6）与蒸汽联箱（9）连接；/n所述中压缸依次通过中压缸排汽管抽汽逆止阀（3）、中压缸排汽抽汽调节阀（4）与蒸汽联箱（9）连接；/n所述蒸汽联箱（9）依次通过汽动给水泵汽轮机主汽阀（22）、汽动给水泵汽轮机调门（23）与高背压汽动给水泵汽轮机（24）连接；所述蒸汽联箱（9）的供汽汽源有两路，一路来自锅炉再热器冷段抽汽，一路来自中压缸排汽抽汽；蒸汽联箱（9）的汽源作为高背压汽动给水泵汽轮机（24）的动力汽源；/n所述蒸汽联箱（9）通过疏水管道和疏水调节阀（12）与凝汽器（17）连接；所述锅炉（55）通过低压旁路阀（13）与凝汽器（17）连接；所述低压缸I、低压缸II分别与凝汽器（17）连接；所述真空泵（16）与凝汽器（17）连接，用于将凝汽器（17）汽室内的不凝结气体抽出，提高凝汽器（17）的真空；所述除盐水箱（7）依次通过凝结水补水截止阀（14）、凝结水补水阀（15）与凝汽器（17）连接；/n所述凝汽器（17）依次通过凝结水泵（18）、凝结水泵逆止阀（20）与低压加热器（27）连接；所述凝结水泵（18）将凝汽器（17）中的凝结水的抽出送入低压加热器（27），凝结水进入低压加热器（27）后受热升温，充分吸收高背压汽动给水泵汽轮机（24）排汽冷凝的汽化潜热；凝结水泵逆止阀（20）用于防止水倒流造成凝结水泵（18）损坏；/n所述加热器（27）通过除氧器水位调节阀（48）与除氧器（44）连接；所述汽动给水泵（32）通过汽动水泵再循环调节阀（47）与除氧器（44）连接；所述电动给水泵（38）通过电动给水泵再循环调节阀与除氧器（44）连接；所述除氧器（44）通过给水泵入口截止阀（35）与第二前置泵（36）、第一前置泵（30）连接；/n所述压力测量装置包括冷段蒸汽压力测量装置（58）、中压缸排汽压力测量装置（1）、联箱压力测量装置（10）、汽泵出口压力测量装置（33）、电动给水泵出口压力测量装置（39）、给水母管压力测量装置（41）；/n所述温度测量装置包括冷段蒸汽温度测量装置（59）、中压缸排汽温度测量装置（2）、联箱温度测量装置（11）；/n所述冷段蒸汽压力测量装置（58）、冷段蒸汽温度测量装置（59）分别设置在高压缸排汽逆止阀（53）与锅炉再热器冷段管抽汽逆止阀（5）之间的连接管道处；所述中压缸排汽压力测量装置（1）、中压缸排汽温度测量装置（2）分别设置在中压缸与压缸排汽管抽汽逆止阀（3）之间的连接管道处；所述联箱压力测量装置（10）、联箱温度测量装置（11）分别设置在蒸汽联箱（9）处，分别用于测量蒸汽联箱（9）内蒸汽的压力和温度；所述汽泵出口压力测量装置（33）设置在汽动给水泵（32）的出口处；所述电动给水泵出口压力测量装置（39）设置在电动给水泵（38）的出口处；所述给水母管压力测量装置（41...

【技术特征摘要】
1.一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统，包括锅炉（55）、高压缸、中压缸、低压缸I、低压缸II、发电机，其特征在于：还包括高背压汽动给水泵组、电动给水泵组、凝汽器（17）、低压加热器（27）、蒸汽联箱（9）、除氧器（44）、凝结水泵（18）、真空泵（16）、监控系统、压力测量装置、温度测量装置、流量测量装置及管道、阀门；
所述高背压汽动给水泵组包括高背压汽动给水泵汽轮机（24）、汽动给水泵（32）、第一前置泵（30）；所述高背压汽动给水泵汽轮机（24）与汽动给水泵（32）共轴并通过联轴器刚性连接；所述第一前置泵（30）用于提升给水压力，防止进入汽动给水泵（32）的高温给水汽化造成汽动给水泵（32）的叶轮汽蚀损坏；所述汽动给水泵（32）的出口连接有汽动给水泵逆止阀（34），用于防止水倒流造成汽动给水泵（32）损坏；所述高背压汽动给水泵汽轮机（24）依次通过汽泵汽轮机排汽进低加逆止阀（25）、汽泵汽轮机排汽进低加调节阀（26）与低压加热器（27）连接；所述高背压汽动给水泵汽轮机（24）依次通过汽泵汽轮机排汽进低压缸逆止阀（29）、汽泵汽轮机排汽进低压缸调节阀（28）与低压缸I、低压缸II连接；
所述电动给水泵组包括变频电动机（45）、电动给水泵（38）、第二前置泵（36）；所述变频电动机（45）、第二前置泵（36）分别与电动给水泵（38）连接，所述第二前置泵（36）将给水升压后注入电动给水泵（38），所述第二前置泵（36）用于提升给水压力，防止进入电动给水泵（38）的高温给水汽化造成电动给水泵（38）的叶轮汽蚀损坏；所述电动给水泵（38）的出口设置有电动给水泵逆止阀（40），用于防止水倒流造成电动给水泵（38）损坏；
所述汽动给水泵逆止阀（34）、电动给水泵逆止阀（40）分别依次通过高压加热器（49）、锅炉水位调节阀（50）与锅炉（55）连接；
所述高压缸依次通过高压缸排汽逆止阀（53）、锅炉再热器冷段管抽汽逆止阀（5）、联箱调节阀（6）与蒸汽联箱（9）连接；
所述中压缸依次通过中压缸排汽管抽汽逆止阀（3）、中压缸排汽抽汽调节阀（4）与蒸汽联箱（9）连接；
所述蒸汽联箱（9）依次通过汽动给水泵汽轮机主汽阀（22）、汽动给水泵汽轮机调门（23）与高背压汽动给水泵汽轮机（24）连接；所述蒸汽联箱（9）的供汽汽源有两路，一路来自锅炉再热器冷段抽汽，一路来自中压缸排汽抽汽；蒸汽联箱（9）的汽源作为高背压汽动给水泵汽轮机（24）的动力汽源；
所述蒸汽联箱（9）通过疏水管道和疏水调节阀（12）与凝汽器（17）连接；所述锅炉（55）通过低压旁路阀（13）与凝汽器（17）连接；所述低压缸I、低压缸II分别与凝汽器（17）连接；所述真空泵（16）与凝汽器（17）连接，用于将凝汽器（17）汽室内的不凝结气体抽出，提高凝汽器（17）的真空；所述除盐水箱（7）依次通过凝结水补水截止阀（14）、凝结水补水阀（15）与凝汽器（17）连接；
所述凝汽器（17）依次通过凝结水泵（18）、凝结水泵逆止阀（20）与低压加热器（27）连接；所述凝结水泵（18）将凝汽器（17）中的凝结水的抽出送入低压加热器（27），凝结水进入低压加热器（27）后受热升温，充分吸收高背压汽动给水泵汽轮机（24）排汽冷凝的汽化潜热；凝结水泵逆止阀（20）用于防止水倒流造成凝结水泵（18）损坏；
所述加热器（27）通过除氧器水位调节阀（48）与除氧器（44）连接；所述汽动给水泵（32）通过汽动水泵再循环调节阀（47）与除氧器（44）连接；所述电动给水泵（38）通过电动给水泵再循环调节阀与除氧器（44）连接；所述除氧器（44）通过给水泵入口截止阀（35）与第二前置泵（36）、第一前置泵（30）连接；
所述压力测量装置包括冷段蒸汽压力测量装置（58）、中压缸排汽压力测量装置（1）、联箱压力测量装置（10）、汽泵出口压力测量装置（33）、电动给水泵出口压力测量装置（39）、给水母管压力测量装置（41）；
所述温度测量装置包括冷段蒸汽温度测量装置（59）、中压缸排汽温度测量装置（2）、联箱温度测量装置（11）；
所述冷段蒸汽压力测量装置（58）、冷段蒸汽温度测量装置（59）分别设置在高压缸排汽逆止阀（53）与锅炉再热器冷段管抽汽逆止阀（5）之间的连接管道处；所述中压缸排汽压力测量装置（1）、中压缸排汽温度测量装置（2）分别设置在中压缸与压缸排汽管抽汽逆止阀（3）之间的连接管道处；所述联箱压力测量装置（10）、联箱温度测量装置（11）分别设置在蒸汽联箱（9）处，分别用于测量蒸汽联箱（9）内蒸汽的压力和温度；所述汽泵出口压力测量装置（33）设置在汽动给水泵（32）的出口处；所述电动给水泵出口压力测量装置（39）设置在电动给水泵（38）的出口处；所述给水母管压力测量装置（41）设置在汽动给水泵逆止阀（34）、电动给水泵逆止阀（40）与高压加热器（49）连接的管道上；
所述流量测量装置包括凝结水泵出水流量测量装置（19）、汽动给水泵进水流量测量装置（31）、电动给水泵进水流量测量装置（37）；所述凝结水泵出水流量测量装置（19）设置在凝结水泵（18）与凝结水泵逆止阀（20）连接的管道上；所述汽动给水泵进水流量测量装置（31）设置在第一前置泵（30）与汽动给水泵（30）连接的管道上；所述电动给水泵进水流量测量装置（37）设置在第二前置泵（36）与电动给水泵（38）连接的管道上；
所述压力测量装置、温度测量装置、流量测量装置分别与监控系统连接。


2.根据权利要求1所述的一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统，其特征在于：还包括过压安全阀（8），所述过压安全阀（8）与蒸汽联箱（9）连接，所述过压安全阀（8）作为蒸汽联箱（9）的超压保护装置，超过压力安全值时过压安全阀（8）对空排汽降压以防止蒸汽联箱（9）超压损坏。


3.根据权利要求1所述的一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统，其特征在于：所述低压加热器（27）为管式热交换器，换热管内侧为凝结水，外侧为驱动汽动给水泵（32）的高背压汽动给水泵汽轮机（24）排汽和低压缸I、低压缸II的抽汽，排汽进入低压加热器（27）冷凝后流入凝汽器（17）。


4.根据权利要求1所述的一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统，其特征在于：所述中压缸依次通过中压缸排汽口抽汽进除氧器逆止阀（42）、中压缸排汽口抽汽进除氧器调节阀（43）与除...

【专利技术属性】
技术研发人员：文立斌，吴健旭，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45