本發(fā)明涉及一種高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)及其構(gòu)成的鍋爐給水泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，凡是在火力發(fā)電廠的核心設(shè)備：鍋爐系統(tǒng)中采用電動給水泵的結(jié)構(gòu)來給鍋爐供水的均采用電動機加液力耦合器加給水泵及前置泵的固定設(shè)計方案，這種舊的給水泵設(shè)計結(jié)構(gòu)決定了該種電動給水泵系統(tǒng)運行后的整體運行效率較低，消耗的電力較大，使得火電廠在發(fā)電的同時自身消耗的電力比例值較大，且控制難度較大，整個電動給水泵系統(tǒng)啟動時對本廠內(nèi)的用電安全造成危害和影響，電動機磨損較大造成故障率頻發(fā)，影響安全發(fā)電。尤其在發(fā)電機組的電動給水泵系統(tǒng)容量配置為3X35%容量時在發(fā)電機組高負荷發(fā)電運行時（機組75%以上發(fā)電負荷做工時）電動給水泵系統(tǒng)不具備備用安全泵的功能，極大的危害了整個電廠的生產(chǎn)運行。同樣的在3X50%容量的配置下也存在同樣問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了改善上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)及其構(gòu)成的鍋爐給水泵系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)，包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、變速器、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機還通過聯(lián)軸器與變速器連接；所述變速器通過聯(lián)軸器與前置泵連接。

進一步地，還包括通過電纜和控纜與變頻器連接，且用于控制鍋爐給水泵分系統(tǒng)和為鍋爐給水泵分系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)。

再進一步地，所述變速器為液力耦合器或變速齒輪箱。值得說明的是本發(fā)明的變速器并不限于上述部件，也可采用其他形式的變速器，只要能夠給前置泵起到變速功能即可。

更進一步地，所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)，包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、獨立電動機、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述獨立電機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨連接；

還包括通過電纜和控纜分別與變頻器和獨立電動機連接，且用于控制鍋爐給水泵分系統(tǒng)和為鍋爐給水泵分系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)。

所述的獨立電動機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨建立連接保留了前置泵到給水泵的輸水管道以便向給水泵供水。

進一步地，所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵系統(tǒng)，包括三個分系統(tǒng)；第一分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、變速器、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機還通過聯(lián)軸器與變速器連接；所述變速器通過聯(lián)軸器與前置泵連接；

第二分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、變速器、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機還通過聯(lián)軸器與變速器連接；所述變速器通過聯(lián)軸器與前置泵連接；

第三分系統(tǒng)包括電動機、液力耦合器、給水泵、前置泵；所述電動機通過聯(lián)軸器與液力耦合器連接；所述液力耦合器通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述電動機還通過聯(lián)軸器與前置泵連接。

進一步地，還包括用于控制鍋爐給水泵系統(tǒng)和為鍋爐給水泵系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)；

所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過電纜和控纜與第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)的變頻器連接；所述控制系統(tǒng)還通過電纜和控纜與第三分系統(tǒng)的液力耦合器和電動機連接。

再進一步地，所述變速器為液力耦合器或變速齒輪箱。值得說明的是本發(fā)明的變速器并不限于上述部件，也可采用其他形式的變速器，只要能夠給前置泵起到變速功能即可。

更進一步地，所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)，包括三個分系統(tǒng)；

第一分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、獨立電動機、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述獨立電機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨連接；

第二分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、獨立電動機、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述獨立電機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨連接；

第三分系統(tǒng)包括電動機、液力耦合器、給水泵、前置泵；所述電動機通過聯(lián)軸器與液力耦合器連接；所述液力耦合器通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述電動機還通過聯(lián)軸器與前置泵連接；

還包括用于控制鍋爐給水泵系統(tǒng)和為鍋爐給水泵系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)；

所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過電纜和控纜與第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)的變頻器和獨立電動機連接；所述控制系統(tǒng)還通過電纜和控纜與第三分系統(tǒng)的液力耦合器和電動機連接。

所述的獨立電動機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨建立連接保留了前置泵到給水泵的輸水管道以便向給水泵供水。

進一步地，所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

本發(fā)明不但做工效率大大提高，而且直接降低了做工時的自身能量消耗，極大的減少了啟動電機時對電廠本身電力供應(yīng)系統(tǒng)的危害性和破壞性，同時直接減少了日常檢修和維護成本的支出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明-實施例1的系統(tǒng)框圖。

圖2為本發(fā)明-實施例2的系統(tǒng)框圖。

圖3為本發(fā)明-實施例3的系統(tǒng)框圖。

圖4為本發(fā)明-實施例4的系統(tǒng)框圖。

圖5為本發(fā)明中變頻器和高轉(zhuǎn)速電動機相結(jié)合后的效率曲線與現(xiàn)有技術(shù)中液力耦合器效率曲線的對比圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例1

如圖1、5所示，高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)，包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、變速器、前置泵；所述高轉(zhuǎn)速電動機分別與變頻器、給水泵、變速器相連；所述前置泵與變速器相連。

具體地，本發(fā)明還包括通過電纜和控纜與變頻器連接，且用于控制鍋爐給水泵分系統(tǒng)和為鍋爐給水泵分系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)。本實施例通過綜合控制和電源系統(tǒng)以鍋爐系統(tǒng)運行的參數(shù)，綜合分析和計算當前的供水需求數(shù)值并轉(zhuǎn)化成控制指令后分配到每個鍋爐給水泵分系統(tǒng)，并提供做工電源，合理的指揮鍋爐給水泵分系統(tǒng)的做工模式和最佳最安全的控制方式。

具體地，所述變頻器通過電纜與所述高轉(zhuǎn)速電動機連接用于控制輸出電力至所述高轉(zhuǎn)速電動機做工；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器直接與所述給水泵連接用于將扭矩直接傳導(dǎo)至所述給水泵做工；所述電動機通過聯(lián)軸器再與變速器連接用于將扭矩傳導(dǎo)至所述變速器；所述變速器通過聯(lián)軸器與所述前置泵連接，這樣給水泵與前置泵在同軸連接的情況下，所述前置泵在高轉(zhuǎn)速電動機的同軸驅(qū)動下將除氧器提供的除氧水加壓后輸送至給水泵，給水泵再次將除氧水加壓后輸送至鍋爐。

具體地，所述變速器為液力耦合器或變速齒輪箱；所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

本實施例不但做工效率大大提高，而且直接降低了做工時的自身能量消耗，極大的減少了啟動電機時對電廠本身電力供應(yīng)系統(tǒng)的危害性和破壞性，同時直接減少了日常檢修和維護成本的支出。

實施例2

如圖2所示，高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)，包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、獨立電動機、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述獨立電機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨連接；

還包括通過電纜分別與變頻器和獨立電動機連接，且用于控制鍋爐給水泵分系統(tǒng)和為鍋爐給水泵分系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)。

進一步地，所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

通過該設(shè)置，增加了一臺獨立電動機與獨立后的前置泵單獨建立連接而獲得扭矩的動力，此種單獨拖動的前置泵保留了輸水管道向給水泵供應(yīng)水源。

實施例3

如圖2、5所示，高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵系統(tǒng)，包括三個分系統(tǒng)；第一分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、變速器、前置泵；所述高轉(zhuǎn)速電動機分別與變頻器、給水泵、變速器相連；所述前置泵與變速器相連；

第二分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、變速器、前置泵；所述高轉(zhuǎn)速電動機分別與變頻器、給水泵、變速器相連；所述前置泵與變速器相連；

第三分系統(tǒng)包括電動機、液力耦合器、給水泵、前置泵；所述給水泵、液力耦合器、電動機、前置泵均通過聯(lián)軸器依次相連。

具體地，本發(fā)明還包括用于控制鍋爐給水泵系統(tǒng)和為鍋爐給水泵系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)；

所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過電纜和控纜與第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)的變頻器連接；所述控制系統(tǒng)還通過電纜和控纜與第三分系統(tǒng)的液力耦合器和電動機連接。

本實施例通過在日常生產(chǎn)中采集鍋爐系統(tǒng)的參數(shù)，綜合分析和計算當前的供水需求數(shù)值并轉(zhuǎn)化成控制指令后合理分配給三個分系統(tǒng)中去，并提供做工電源，合理指揮三個分系統(tǒng)的不同做工狀態(tài)來達到最佳的做工模式和最佳最安全的控制方式。

具體地，第一分系統(tǒng)和第二系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同：所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過動力電纜和控制電纜與所述變頻器連接實現(xiàn)電源提供和控制輸出。所述變頻器通過電纜與所述高轉(zhuǎn)速電動機連接用于控制輸出電力至所述高轉(zhuǎn)速電動機做工；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器直接與所述給水泵連接用于將扭矩直接傳導(dǎo)至所述給水泵做工；所述電動機通過聯(lián)軸器再與所述變速器連接用于將扭矩傳導(dǎo)至所述變速器；所述變速器通過聯(lián)軸器與所述前置泵連接；這樣在給水泵與前置泵同軸連接的情況下，所述前置泵在高轉(zhuǎn)速電動機的同軸驅(qū)動下將除氧器提供的除氧水加壓后輸送到給水泵，給水泵再次將除氧水加壓后輸送至鍋爐。

第三分系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如下：所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過控制電纜和動力電纜與所述的電動機連接來實現(xiàn)做工；所述電動機通過聯(lián)軸器與所述液力耦合器連接用于將扭矩輸出至所述液力耦合器；所述液力耦合器通過聯(lián)軸器與所述給水泵連接用于將扭矩傳導(dǎo)至所述給水泵；所述電動機通過聯(lián)軸器再與所述前置泵連接用于將扭矩傳導(dǎo)至所述前置泵；所述前置泵在電動機驅(qū)動下將除氧器提供的除氧水加壓后輸送到給水泵，給水泵再次將除氧水加壓后輸送至鍋爐。所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過控制電纜和動力電纜與第三分系統(tǒng)中的液力耦合器連接以實現(xiàn)控制所述液力耦合器內(nèi)部的勺管位置開度的大小以實現(xiàn)所述液力耦合器的備用狀態(tài)和各種做工狀態(tài)

本發(fā)明通過采用綜合控制和電源系統(tǒng)分別向鍋爐系統(tǒng)內(nèi)三個電動給水泵分系統(tǒng)來提供電源和輸出信號做工，以實現(xiàn)最高效率的做工，特別是所述綜合控制和電源系統(tǒng)可以直接來控制第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)中各自的變頻器并驅(qū)動高轉(zhuǎn)速電動機，高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動給水泵來實現(xiàn)電動給水泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，完全替代了傳統(tǒng)的“液力耦合器”傳動模式，提高了機組的運行效率和安全系數(shù)，大大降低了日常檢修和維護成本，降低了能耗。

所述第三分系統(tǒng)雖然保留傳統(tǒng)的“液力耦合器”的傳動變速模式，但是在整個鍋爐系統(tǒng)中起到備用系統(tǒng)的功能，全系統(tǒng)在日常做工中，在綜合控制和電源系統(tǒng)的控制下，第三分系統(tǒng)只是作為備用狀態(tài)和緊急使用。

具體地，所述變速器為液力耦合器或變速齒輪箱；所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

值得說明的是，本實施例通過綜合控制和電源系統(tǒng)對三個電動給水泵分系統(tǒng)進行做工控制，有效的提高了整個給水泵系統(tǒng)的安全性和可控性，并且結(jié)合第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)，采用變頻器來驅(qū)動高轉(zhuǎn)速電動機并通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動給水泵做工，前置泵是通過變速器來與高轉(zhuǎn)速電機同軸連接的。這種集中控制的模式相比現(xiàn)有技術(shù)的分散控制單個獨立的電動給水泵系統(tǒng)提高了安全性和效率，提高了鍋爐系統(tǒng)的控制能力和水平。在第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)中完全更換了傳統(tǒng)的舊結(jié)構(gòu)里面的“液力耦合器”這一傳動變速方式，不但做工效率大大地提高，而且直接降低了做功時的自身耗能量，極大地減少了啟動電機時對電廠本身電力供應(yīng)系統(tǒng)的危害性和破壞性，同時直接減少了日常檢修和維護成本的支出。

實施例4

如圖4所示，高轉(zhuǎn)速電動機直接驅(qū)動的鍋爐給水泵分系統(tǒng)，包括三個分系統(tǒng)；第一分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、獨立電動機、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述獨立電動機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨連接；

第二分系統(tǒng)包括變頻器、給水泵、高轉(zhuǎn)速電動機、獨立電動機、前置泵；所述變頻器通過電纜與高轉(zhuǎn)速電動機連接；所述高轉(zhuǎn)速電動機通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述獨立電動機通過聯(lián)軸器與前置泵單獨連接；

第三分系統(tǒng)包括電動機、液力耦合器、給水泵、前置泵；所述電動機通過聯(lián)軸器與液力耦合器連接；所述液力耦合器通過聯(lián)軸器與給水泵連接；所述電動機還通過聯(lián)軸器與前置泵連接；

還包括用于控制鍋爐給水泵系統(tǒng)和為鍋爐給水泵系統(tǒng)提供電源和信號的綜合控制和電源系統(tǒng)；

所述綜合控制和電源系統(tǒng)通過電纜和控纜與第一分系統(tǒng)和第二分系統(tǒng)的變頻器和獨立電動機連接；所述控制系統(tǒng)還通過電纜和控纜與第三分系統(tǒng)的液力耦合器和電動機連接。

進一步地，所述高轉(zhuǎn)速電動機的最高轉(zhuǎn)速為40000轉(zhuǎn)/分鐘。

通過該設(shè)置，增加了一臺獨立電動機與獨立后的前置泵單獨建立連接而獲得扭矩的動力，此種單獨拖動的前置泵保留了輸水管道向給水泵供應(yīng)水源。

按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。