一种应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统的制作方法

本实用新型涉及一种应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统。

背景技术：

在小型发电机组(根据《gb50049-2011小型火力发电厂设计规范》所述规定的，单机容量在125mw以下的发电机组为小型)，尤其是在垃圾、生物质发电机组中，采用电动机直接连接锅炉给水泵对系统的低压给水进行升压会产生三个问题：驱动给水泵的电机使用的电是发电机产生的电，由于生物质和垃圾电厂上网电价比较高，所以直接用电驱动经济性较差。电动机使用电，意味着降低了输送至电网的总电量。电厂为了达到节能的目的，电动机会配置变频器，而变频器的价格比较贵，投资的回报率较低。

具体而言，以生物质30mw发电机组的给水系统为例，现有电厂的配置均为两台电动给水泵，分别为锅炉给水泵1和锅炉给水泵2，其中锅炉给水泵2为备用泵，作为锅炉给水泵1突发故障时的应急泵或两台泵定期交替运行。锅炉给水泵1用驱动电动机1进行驱动，锅炉给水泵2用驱动电动机2进行驱动，驱动电动机1和2电源使用厂用电。两台驱动电动机配置变频器。当机组运行时，驱动电动机1驱动锅炉给水泵1工作，除氧器供给的低压给水进入锅炉给水泵1的入口，通过锅炉给水泵1进行升压，高压给水从锅炉给水泵1的出口流出至锅炉。当锅炉给水泵1正常工作时，锅炉给水泵2作为备用泵不运行。定期两台给水泵交替工作。

由于驱动锅炉给水泵的电动机是用电来驱动，主蒸汽推动汽轮机拖动发电机进行发电，从而在发电过程中，蒸汽转化成电是有一定比例的转化率和能源损耗，当上网单位电价大于0.4元时，用电经济型开始趋弱，而30mw生物质发电普遍上网单位电价在0.75元，经济性更加劣势。30mw生物质机组锅炉给水泵的驱动电动机为1000kw（该类型机组电动机通常选用1000~1250kw，为了计算方便，选用1000kw计），意为着发电机发出的电量有1000kw的电供驱动电动机1使用，但这一项就增加了厂内用电3.3%，按0.75元/kwh上网电价计算，对外供电收入减少750元/小时，全年利用小时数按7500小时算，每年对外少供的电量价值562.5万。驱动电机配置的变频器也是一笔上百万的投入。所以综上所述，30mw生物质发电机组直接用电机驱动给水泵在经济性上存在明显的劣势。

因此，针对小型发电机组发电容量小、上网电价高的特点，如何提供一种应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，从而提升机组的运行经济效益，提高电厂对外发电总量成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，其特征在于，所述系统包括除氧器,驱动电动机,第一锅炉给水泵,第二锅炉给水泵,主汽轮机,小汽轮机,凝汽器以及锅炉;其中

所述除氧器分别与所述第一锅炉给水泵和所述第二锅炉给水泵相连接;

所述驱动电动机与所述第一锅炉给水泵通过第一联轴器相连接,并且所述驱动电动机驱动所述第一锅炉给水泵,把从所述除氧器流入所述第一锅炉给水泵的低压水升压至满足工况需要的高压水，并将所述高压水引入所述锅炉;

所述锅炉通过加热产生蒸汽,所述蒸汽通过所述主汽轮机引入所述小汽轮机,通过所述蒸汽做功驱动所述小汽轮机,所述蒸汽做完功后排至所述凝汽器;

所述小汽轮机与所述第二锅炉给水泵通过第二联轴器相连接,并且所述小汽轮机驱动所述第二锅炉给水泵,把从所述除氧器流入所述第二锅炉给水泵的低压水升压至满足工况需要的高压水，并将所述高压水引入所述锅炉。

优选地，所述主汽轮机的抽汽系统分成两路,一路用于满足原有系统热源需求,另一路作为旁路系统，将所述蒸汽引入所述小汽轮机。

优选地，在所述小汽轮机入口前安装电动调节阀，通过所述电动调节阀对进入所述小汽轮机的进汽量进行调节，从而通过控制所述小汽轮机转速来控制所述第二锅炉给水泵。

优选地，所述第一锅炉给水泵的功率逐步降低,所述第二锅炉给水泵的功率逐步等额提升,当所述第一锅炉给水泵的功率变为零时,所述应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统从用电驱动方式变为完全汽动拖动方式。

优选地，所述驱动电动机通过高压变频器与电源连接。

优选地，当所述小型发电机组运行正常后，通过所述主汽轮机引入所述蒸汽以驱动所述小汽轮机，进而驱动第二锅炉给水泵，使得所述低压水升压至满足工况需要的所述高压水，同时逐步关闭所述驱动电动机以达到所述第一锅炉给水泵停泵状态。

优选地，所述锅炉高压给水系统适用于凝汽式发电机组。

优选地，在所述驱动电动机与所述第一锅炉给水泵之间设置有调速装置。

优选地，所述锅炉高压给水系统应用于风机,所述风机为送风机、引风机、一次风机或者二次风机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，用于小型凝汽式发电机组比用全电泵配置的常规方法更有经济价值，尤其是小型的垃圾发电厂或生物质发电厂;当上网电单价大于0.4元时，经济性将随着电价越高，经济效益将更加突出，对于电厂意味着巨大的经济效益。

2、通过本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统可用来实现发电机组多输送电量入电网的目的。

3、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，不仅可以使用在给水泵的驱动上，也包含风机（送风机、引风机、一次风机、二次风机）驱动的应用。

4、由于目前锅炉的设计蒸发量都有约10%的裕量，本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，可以将锅炉的设计裕量用足，让设计裕量所体现的多产生的蒸汽产生经济效益。

5、通过本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统可以降低电厂的厂用电。

6、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统应用广泛，可以用于电厂生物质、垃圾、掺烧污泥等发电厂，其中生物质为农作物秸秆及壳皮、林业三剩物、次小薪柴、竹类剩余物、污泥、生活垃圾。

7、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统解决了小型凝汽式发电机组只配置电动锅炉给水泵的难题，解决小型凝汽式发电机组降低厂用电的问题，可以实现小型凝汽式发电机组多输送电量入电网的目的，解决小型凝汽式发电机组发电汽轮机有多余进汽量的难题，让多余的汽量产生经济效益以及可以提升单位能源的经济性，也为降低能耗，降低污染提供了一个有效的途径。

附图说明

图1为本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统的示意图。

1-除氧器,2-驱动电动机,3-第一锅炉给水泵,4-第二锅炉给水泵,5-主汽轮机,6-小汽轮机,7-凝汽器以及8-锅炉。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统,该系统包括包括除氧器1,驱动电动机2,第一锅炉给水泵3,第二锅炉给水泵4,主汽轮机5,小汽轮机6,凝汽器7以及锅炉8;其中所述除氧器1分别与所述第一锅炉给水泵3和所述第二锅炉给水泵3相连接;所述驱动电动机2与所述第一锅炉给水泵3通过第一联轴器相连接,并且所述驱动电动机2驱动所述第一锅炉给水泵3,把从所述除氧器1流入所述第一锅炉给水泵3的低压水升压至满足工况需要的高压水，并将所述高压水引入所述锅炉8;所述锅炉8通过加热产生蒸汽,所述蒸汽通过所述主汽轮机5引入所述小汽轮机6,通过所述蒸汽做功驱动所述小汽轮机6,所述蒸汽做完功后排至所述凝汽器7;所述小汽轮机6与所述第二锅炉给水泵3通过第二联轴器相连接,并且所述小汽轮机6驱动所述第二锅炉给水泵3,把从所述除氧器1流入所述第二锅炉给水泵3的低压水升压至满足工况需要的高压水，并将所述高压水引入所述锅炉8。

通过本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统,能够极大的提高电厂产生的经济效益。具体而言,以30mw生物质发电机组为例，其常规配置两台100%电动锅炉给水泵，配置的电动机为1000kw/h。假设此本实用新型提供的锅炉高压给水系统用于该电厂，生物质发电厂的年等效利用小时数一般为7500小时，按其上网电价0.75元/度计，一年所产生的效益如下：

使用本实用新型所提供的锅炉高压给水系统之前，锅炉给水泵的全年用电量为：1000×7500=7500000度电，总电量的价值为7500000×0.75=562.5万元。

使用本实用新型所提供的锅炉高压给水系统之后，锅炉给水泵从用电驱动改为用汽拖动，汽轮机第一级抽汽抽出的蒸汽需要增加6t/h，折算到生物质燃料需要多烧0.4t/h，生物质燃料按每吨300元计，约合每小时增加120元成本，全年新增成本为：120×7500=90万元。如果为2台电动给水泵各配一套高压变频器的话，采用本实用新型可以减少一套高压变频器及高压开关柜，以及相关线缆，总价值约100万。

综上所述：此本实用新型实际为该电厂全年实现472.5万元的效益及减少100万的前期投入。由上述经济测算可知，如果本实用新型的应用于小型凝汽式发电机组，将产生巨大的经济效益。

优选地，所述主汽轮机5的抽汽系统分成两路,一路用于满足原有系统热源需求,另一路作为旁路系统，将所述蒸汽引入所述小汽轮机6。

优选地，在所述小汽轮机6入口前安装电动调节阀，通过所述电动调节阀对进入所述小汽轮机6的进汽量进行调节，从而通过控制所述小汽轮机6转速来控制所述第二锅炉给水泵4。

优选地，所述第一锅炉给水泵3的功率逐步降低,所述第二锅炉给水泵4的功率逐步等额提升,当所述第一锅炉给水泵3的功率变为零时,所述应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统从用电驱动方式变为完全汽动拖动方式。

优选地，所述驱动电动机2通过高压变频器与电源连接。

优选地，当所述小型发电机组运行正常后，通过所述主汽轮机5引入所述蒸汽以驱动所述小汽轮机6，进而驱动第二锅炉给水泵4，使得所述低压水升压至满足工况需要的所述高压水，同时逐步关闭所述驱动电动机2以达到所述第一锅炉给水泵3停泵状态。

优选地，所述锅炉高压给水系统适用于凝汽式发电机组。

优选地，在所述驱动电动机2与所述第一锅炉给水泵3之间设置有调速装置。

优选地，所述锅炉高压给水系统应用于风机,所述风机为送风机、引风机、一次风机或者二次风机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，用于小型凝汽式发电机组比用全电泵配置的常规方法更有经济价值，尤其是小型的垃圾发电厂或生物质发电厂。当上网电单价大于0.4元时，经济性将随着电价越高，经济效益将更加突出，对于电厂意味着巨大的经济效益。

2、通过本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统可用来实现发电机组多输送电量入电网的目的。

3、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，不仅可以使用在给水泵的驱动上，也包含风机（送风机、引风机、一次风机、二次风机）驱动的应用。

4、由于目前锅炉的设计蒸发量都有约10%的裕量，本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统，可以将锅炉的设计裕量用足，让设计裕量所体现的多产生的蒸汽产生经济效益。

5、通过本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统可以降低电厂的厂用电。

6、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统应用广泛，可以用于电厂生物质、垃圾、掺烧污泥等发电厂，其中生物质为农作物秸秆及壳皮、林业三剩物、次小薪柴、竹类剩余物、污泥、生活垃圾。

7、本实用新型提供的应用于生物质发电机组的锅炉高压给水系统解决了小型凝汽式发电机组只配置电动锅炉给水泵的难题，解决小型凝汽式发电机组降低厂用电的问题，可以实现小型凝汽式发电机组多输送电量入电网的目的，解决小型凝汽式发电机组发电汽轮机有多余进汽量的难题，让多余的汽量产生经济效益以及可以提升单位能源的经济性，也为降低能耗，降低污染提供了一个有效的途径。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

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