[发明专利]大功率回能双驱动回能循环水泵机组

说明书

本发明涉及一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组。包括电动机、循环水泵、液力透平机组，电动机和液力透平机组同轴系设置在循环水泵的两端；还包括气胎离合器、变速箱，电动机通过第一膜片联轴器与循环水泵的一端连接，循环水泵的另一端通过气胎离合器与变速箱的输出轴连接，变速箱的输入轴通过第二膜片联轴器与液力透平机组的输出轴连接。本发明既可以安全回收大功率循环水泵组自身输出循环水回水余压能量，还可同时回收并列运行的汽轮机驱动循环水泵组回水余压能量，克服了原双驱动回能循环泵机组因转速及单向超越联轴器公称转矩极限受到的回能功率限制，可满足汽轮机驱循环泵组运行时循环水输送系统全部回水余压能闭环回收及循环利用。

技术领域

本发明涉及工业循环水输送系统领域的流程能量回收装置，具体是一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组。

背景技术

大功率的循环水输送泵组，是现代煤化工及石油化工企业大中型循环水场循环供水关键设备，也是煤化工及石油化工企业的主要耗能设备。为了提高能源利用效率及回收化工工艺装置富余或附产蒸汽的热量，许多新建大中型循环水站及已运行循环水站通过技改，通常都设置了数量不等的汽轮机驱动大功率循环水泵，取代部分电动机驱循环水泵与其余电驱循环水泵组并联运行，可大幅度提高能效及节省电能消耗。

工业流程能量回收设备，是国家大力推广的节能环保产品。

目前，采用富余、附产蒸汽直接驱动循环水泵，是煤化工企业提高能效及回收工业流程能量的重要举措。申请人已开发了“一种单向超越膜片联轴器（专利号：201520427949.x）”及“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”，应用在“一种回水余压能闭环回收循环水输送系统（专利号：201520427951.7）”中，采用“回水余压能闭环回收循环水输送系统及运行方法（专利号：201510343884.5）”运行，用于闭环回收循环水泵组输出循环水回水余压能量。

该“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”实际应用在单泵组扬程50米、流量10000m3/h左右、轴功率约1600kw、配套电机1800kw以内的循环水系统中时，采用一台或数台上述双驱动回能循环水泵机组并联运行，每台均可单独完全回收本机组水泵输出循环水的回水余压能量（回能功率通常约650kw以内），采用上述系列专利技术的循环水输送系统，均取得了50%左右的节能降耗效果。

但是，随着大型循环水系统单泵额定流量增加到13000m3/h左右（扬程50-55米）,水泵轴功率增加至1600-1800kw，配套电机2000-2300kw左右后，采用上述“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”运行，单泵输出循环水回水余压能量通常可达到650-900kw；尤其在在大型循环水系统设置了并联运行汽驱循环水泵以后，同时完全回收上述汽驱循环水泵的回水余压能量，双驱动回能循环水泵机组回收的余压能量最高可达1600千瓦以上。为了同时完全回收上述汽驱循环水泵的回水余压能量，根据回水低水头大流量特性，需要将上述双驱动回能循环水泵机组的回能液力透平机组的额定运行转速设计为低于循环水泵额定运行转速，将回水余压能回收能力设计为该双驱动水泵额定流量的1-2倍甚至2倍以上。

在这种设计工况下，一方面回能液力透平机组额定运行转速通常低于水泵运行转速，大都存在转差，不能通过自动超越离合器或气胎离合器直联运行。另一方面，如此巨量的余压能量如果仍然通过上述“一种单向膜片超越联轴器（专利号：201520427949.x）”传递给“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”的水泵输入轴上，上述单向膜片超越离合器在传递900kw轴功率时工作扭矩达到14300Nm以上，在传递16000kw轴功率时，工作扭矩更将达到25000Nm以上，扭矩远超出8000-10000Nm的通用超越离合器公称转矩适用范围上限，因此超越离合器功能也限制了大功率循环水输送泵组及并联运行汽轮机驱循环水泵回水余压能量的闭环回收及循环利用。