双驱动蒸汽泵在煤矿中的使用
- 发布时间：2014/12/17 17:09:43
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双驱动蒸汽泵在煤矿中使用
为了解决这一矛盾，许多大型煤驱动厂先使用发动机来启动蒸汽泵，当适量的蒸汽出现时condensingturbines与mainunitLPcasing并行操作去驱动蒸汽泵。这种装置通常效率低价格贵而且容易发生机械问题。因为当工厂进行低负荷操作时，需要在zui后Turbine阶段，使用LongBlade并且注入高压汽（2400to4500PSIG）到低压Turbine（150PSIG）。改用可变频率（VFD）的电驱动泵可以减少一些上述麻烦，然而这个方法也很贵，并且对机器有损害，而解决这种损害又要增加50%的消费。
一个较好的解决上述问题的办法是使用双驱动蒸汽泵。在开始时，电动机启动水泵，当气压增高时，后面的pressureturbine取代水泵，并且关闭电动机；或者，如果是蒸汽机需要，电动机可以继续工作并且驱动booster泵。使用双驱动蒸汽泵，免除了对启动泵和电动机的依赖，提高了工厂的效率和安全。
双流动CondensingTurbines
通常CondensingTurbines与mainunitLPcasing平行使用，并且可以用作双驱动中的主动力；然而大型工厂，相对高转速泵（eg.Upto7300RPMforaSulzerHPTMultistageBarrelCasingBoilerFeedPump）与CondensingSteamTurbine不配套。泵的动力要求高汽流，由此导致大量废汽容量，也就是说alargelaststageexhaustannulusarea导致longlaststageturbineblades.由于泵速（RPM）的需求，bladevelocities已经极大的超过了它的*负荷。除了效率受限外，hightipspeeds和longblade结合起来也经常导致机械故障，比如blade不再工作。
为了避免这些问题，有些工厂提供了turbineswiththelasttwobladerows“doubleflowed”withtheflowsplittingbetweentwosetsofsmallerdiameterlast-rowblade.这种方法有时可以解决blade机械问题，但是由于flow在分散气流的过程中被削弱，效率仍旧不佳。事实上，condensingboilerfeedpumpturbine通常6-7%低效率，相比较mainunitsteamturbine。
有些工厂，包括Siemens的SST-500型号，提供一套完整，双流动反应类型的蒸汽驱动泵turbine。Turbine中部含有steaminlet，在两端排气。这样形成了一个长的rotor，由于在反应设计中已延续了大尺寸rotors，所以长rotor没有问题。这种双流动的设计解决了blade的机械麻烦并且提高了效率大约2-3%points相比较mainunitLPcasing。然而，这仍然是价格不菲的机器，两端排气的设计也使得ductthe
Exhaustbacktothemainunitcondenser不好控制并且造价高。
低蒸汽流量的问题
低蒸汽流量是以condensingturbines作为蒸汽泵驱动力的另一个困难。在低负荷操作时通常没有足够的汽流通过mainunitLPturbine,因而不能预防由于bladewindagelosses造成的机器过热。
在这种特况下，蒸汽泵turbine必须适应蒸汽机的高压高温汽。为了让一个设计承受大约150PSG压力的turbine去驾驭高压汽2400to4500PSIG,因厂家而异）必须有一个特殊的高压insert和valve，去引导高压汽到控制台的一个小arcsegment,或者分隔外源throttlingvalve和desuperheater。这种separatethrottlevalveanddesuperheater,以及联带的piping是目前常用但不便宜的途径。当然目前有些厂家的价格也是根据市场的需求而涨的。
综合以上种种原因，许多新近的厂家已经开始转向可变频率的电动驱动泵，即便是效率被发电及VFD和电动机所影响，这种系统仍然常常比蒸汽turbine驱动泵效率要高。
双驱动泵：为了避免上述问题，双驱动泵引起重视。双驱动系统包括使用了一个蒸汽turbine作为主驱动，并且一个2polemotor作为startup驱动；蒸汽turbine通过一个gear-type，overrunningclutch被连接到蒸汽泵的正常驱动端，在一个60Hzplant，一个2poleinductionmotor，以大约3600RPM的速度通过第二个clutch驱动泵的另一端。
在startup过程中，如果没有汽，steamturbineclutch将被分离，而电动端的clutch将自动engage，只要电动机开始工作。这3600RPM泵速很好的协调了蒸汽泵要求的水流和压力。
当蒸汽产生时，turbine将被加速。当turbine速度开始超过电动机速度，turbine-to-pumpclutch将自动engage,并且motor-to-pumpclutch将自动分离。这种分离与连接两个不同的clutch是一种自动化的过程，turbine和泵将继续加速到全速，随之负荷也加大。此时启动电动机将关闭。
对于要求booster泵的设计，2-pole启动机可以设计为双头电动机，并且驱动booster泵。在这种设计中电动机将继续工作，尽管蒸汽turbine已经使蒸汽泵达到全速。在泵与2-polemotor之间的clutch也被disengagedandoverrunning。
Backpressurevs.CondensingTurbine
另一种方式是也使用双驱动泵，但是使用backpressureturbine来代替condensingturbine，这种backpressureturbine与mainunitIPcasing平行放置，从hotreheat吸取inletsteam,并且排出到mainLPturbineinlet.这种方式有很好的效率，更加可靠，并比电驱动经济。同时也排除轻负荷的弊病，具有接近蒸汽泵的灵活性，且不需要start-uppump。
这种backpressureturbine与泵的操作速度协调的比condensingturbine更好。从而使效率提高到与mainunitIPturbine基本一致。排气端蒸汽量也比condensingturbines少得多。因此不再需要大尺寸，高速的laststageblades。这种backpressure的缺陷是轻度升高的排气温度。大部分的能量可被mainunitLPturbine保留下来。这种优点是condensingturbine所没有的。相反给condenser和冷却系统增加热负荷。
双驱动蒸汽泵与BackPressureTurbine驱动结合的优势
从一个分开的启动泵到双驱动主泵，并且使用backpressureturbine作为主要的驱动有如下优势：
1、省钱：不需要启动泵和电动机高压piping,valves和switchgear
2、提高了效率：相对condensingturbinedrive或者具有VFD的电动驱动而言。
3、不需要备用的蒸汽源及pipingvalves以及de-superheater.
4、额外的节省：backpressureturbine相对便宜。
5、排除大尺寸的duct
6、提高了灵活性
7、提高了工厂的可造性
8、对于boosterpump，启动机可以连读驱动boosterpump而不需要电动机和switchgear。