本技術涉及火力發(fā)電，特別是指一種背壓分級控制的抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著高效、清潔火力發(fā)電技術的發(fā)展，高效燃煤發(fā)電技術一直以提升機組容量和蒸汽初參數(shù)，進而提高機組熱效率、降低污染物排放量為目標。機組初參數(shù)隨著技術的發(fā)展逐步提高，目前超超臨界機組已相當普及，超超臨界機組的技術繼承性好，同時高效超超臨界發(fā)電具有較高的效率和較低的建設成本。

2、目前超超臨界機組主蒸汽、再熱蒸汽溫度普遍采用600℃、620℃，回熱抽汽從主汽輪機通流中抽取，回熱抽汽尤其是經(jīng)過再熱后的回熱抽汽過熱度大，而超超臨界二次再熱機組中經(jīng)過二次再熱后的回熱抽汽過熱度更大，高溫差換熱致使整個循環(huán)能級利用效率大幅降低。在材料工業(yè)不斷發(fā)展的支持下，超超臨界發(fā)電技術正朝著更高初參數(shù)的技術方向前進，從目前的620℃等級向初參數(shù)更高的650℃、700℃、750℃等級超超臨界發(fā)電技術邁進。初參數(shù)的不斷提高將使回熱抽汽過熱度大的問題更加突出。同時，隨著機組容量和初參數(shù)的提高，鍋爐主給水泵的功率也越來越大，通常不再采用電機驅動而采用單獨的凝汽式小汽機來驅動。

3、常規(guī)的解決回熱抽汽過熱度大的措施是為經(jīng)過再熱后的第一級回熱抽汽設置外置式蒸汽冷卻器，利用回熱抽汽過熱度加熱給水，如圖1所示。另外，還有一種解決措施是采用雙機回熱系統(tǒng)。雙機回熱系統(tǒng)是一個嵌套的熱力系統(tǒng)，驅動給水泵的小汽機的抽汽參與回熱循環(huán)。如圖2所示，采用雙機回熱系統(tǒng)后，用于驅動給水泵的小汽機為抽汽背壓式，原高溫回熱抽汽改為從小汽機中抽取，整個系統(tǒng)回熱抽汽最高溫度不超過高壓缸排汽溫度，大幅提高循環(huán)能級利用效率。

4、申請?zhí)枮閏n201310352246.0的專利技術公開了一種變頻發(fā)電機調速的背壓式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)和方法，用一種變頻發(fā)電機來平衡背壓式小汽機多余的輸出功率，并通過調節(jié)發(fā)電機的輸出功率來調節(jié)給水泵組的轉速。如圖3所示，汽動給水泵增加變頻發(fā)電機以后，給水泵組整體的軸系加長，原來布置于小汽機兩側的主給水泵和前置泵需要布置在同一側，而為了主泵的抽芯檢修，需要進一步拉長軸系，整個軸系較原來加長了許多，軸系振動的風險大大增加。

5、事實上，在工程實踐中，軸系振動也是背壓式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)中需要解決的問題。

6、另外，抽背式小汽機背壓控制的問題也是亟需解決的難點。

7、眾所周知，汽輪機的進汽參數(shù)和排汽參數(shù)共同決定了汽輪機的功率輸出、轉速等運行參數(shù)。配置了平衡電機的抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)為保持抽背式小汽機運行在較高的效率，在大多數(shù)工況下保持進汽閥全開，滑壓進汽，進汽端不再調節(jié)。因此，小汽機的排汽背壓的波動就對小汽機的運行有較大的影響。這種嵌套式回熱系統(tǒng)中抽背式小汽機的背壓排汽同時作為一級回熱加熱汽源，它的壓力形成是該級加熱器換熱自平衡的結果。同常規(guī)凝汽式主汽機或給水泵小汽機的排汽背壓(其背壓取決于環(huán)境冷卻水溫)不同，影響抽背式小汽機背壓的因素眾多：換熱器的端差、水位、排汽量、給水泵的出力等等，如若抽背式小汽機的背壓經(jīng)常波動，帶來的影響就是多變量控制，則會影響主機的給水調節(jié)。在機組甩負荷、加熱器故障投、切工況下，由于小汽機的各級抽汽流量的變化，勢必影響小汽機的背壓。因此，合理控制小汽機的背壓以及維持小汽機背壓穩(wěn)定是維持小汽機穩(wěn)定運行必須考慮的問題。

8、基于此，申請人考慮提供一種新的方案來解決抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)中存在的軸系振動問題和抽背式小汽機背壓不穩(wěn)定問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種背壓分級控制的抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)，以解決軸系過長而振動風險大的問題，實現(xiàn)給水泵驅動抽背式小汽機帶平衡發(fā)電機的軸系平穩(wěn)、安全運行，同時可實現(xiàn)合理的控制抽背式小汽機的背壓，維持背壓的穩(wěn)定，發(fā)揮抽背式小汽機進汽閥全開、排汽壓力波動小、經(jīng)濟性好、適應更高蒸汽參數(shù)的技術優(yōu)勢，達到節(jié)能降耗，減少主機熱力系統(tǒng)和抽背式小汽機系統(tǒng)的互相影響、降低回熱加熱器水位波動和溢流棄熱運行損失的目的。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

3、一種背壓分級控制的抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)，依次由前置泵、變速齒輪箱、主給水泵、抽背式小汽機、變頻發(fā)電機和勵磁機串聯(lián)而成；所述前置泵的進、出口與管道之間均采用可拆卸連接；所述前置泵、變速齒輪箱與其鋼制基座采用可拆卸連接；所述抽背式小汽機與七號低壓加熱器之間通過排汽均壓箱連接；所述七號低壓加熱器為抽背式小汽機排汽對應的低壓加熱器。

4、優(yōu)選地，所述前置泵的進、出口與管道之間均采用法蘭連接；所述前置泵和變速齒輪箱共用一個鋼制基座，且所述前置泵和變速齒輪箱均與鋼制基座采用螺栓螺母緊固連接。

5、優(yōu)選地，所述前置泵與主給水泵通過變速齒輪箱直接相鄰連接；所述主給水泵需要檢修抽芯時，通過拆卸變速齒輪箱與前置泵來實現(xiàn)。

6、優(yōu)選地，所述抽背式小汽機、排汽均壓箱和七號低壓加熱器之間通過七段抽汽管道依次連接；所述抽背式小汽機與排汽均壓箱之間的七段抽汽管道上設置有排汽調節(jié)閥；所述排汽均壓箱與七號低壓加熱器之間的七段抽汽管道上設置有七號低加進汽調節(jié)閥。

7、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱上設置有兩路降壓溢流管路，其中一路降壓溢流管路與凝汽器連接，另一路降壓溢流管路與八號低壓加熱器連接；所述八號低壓加熱器為所述抽背式小汽機排汽對應的低壓加熱器的下一級低壓加熱器。

8、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱與八號低壓加熱器之間的蒸汽管道上設置有第一溢流調節(jié)閥。

9、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱與凝汽器之間的蒸汽管道上設置有第二溢流調節(jié)閥。

10、優(yōu)選地，所述八號低壓加熱器上設置有兩個接口，一個接口通過蒸汽管道與排汽均壓箱連接，另一個接口通過八段抽汽管道與主機低壓缸連接。

11、優(yōu)選地，所述排汽均壓箱上通過蒸汽管道連接有輔助蒸汽汽源，且所述排汽均壓箱與輔助蒸汽汽源之間的蒸汽管道上設置有補汽調節(jié)閥。

12、優(yōu)選地，所述輔助蒸汽汽源為機組輔助蒸汽或主機中壓缸抽汽。

13、相比于現(xiàn)有技術，本實用新型的有益效果為：

14、(1)本實用新型設計的背壓分級控制的抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)，通過可拆卸安裝前置泵和變速齒輪箱，便于主給水泵檢修，縮短了軸系長度，加強了軸系的穩(wěn)定性，有效避開了軸系的臨界轉速；

15、(2)本實用新型設計的背壓分級控制的抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)，通過設置排汽均壓箱、降壓溢流管路和各管路的閥門，可根據(jù)機組的具體情況和所處的狀態(tài)，采用5種以上的措施以及它們的組合來控制抽背式小汽機的排汽背壓，通過調控抽背式小汽機的排汽背壓，提高抽背式小汽機驅動給水泵系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，具有控制手段多樣、調節(jié)靈活、控制可靠的優(yōu)點。另外，通過制定了這些控制措施的優(yōu)先級，在確保全廠熱力系統(tǒng)和抽背式小汽機的安全運行的前提下，保持小汽機進汽閥全開、排汽盡量減少溢流，兼顧了機組效率，經(jīng)濟效益明顯，適用于火力發(fā)電廠超超臨界一次再熱或二次再熱1000mw級雙機回熱系統(tǒng)。