发明内容

为此，本发明提供一种基于汽轮发电机组的电动机智能同步切换给水系统，用以克服现有技术中发电过程给水系统能源消耗大的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于汽轮发电机组的电动机智能同步切换给水系统，包括，

汽轮机，其与外部蒸汽系统相连，所述蒸汽系统向所述汽轮机输送蒸汽以带动汽轮机叶片转动，所述汽轮机上设有速度检测装置，用以检测汽轮机转速；

发电机，其与所述汽轮机相连，发电机上设有转动结构，所述转动结构能够随所述汽轮机叶片的转动而转动；

凝结器，其与所述汽轮机相连，用以对穿过汽轮机的蒸汽进行冷凝；

除氧室，其与所述凝结器相连，用以去除蒸汽冷凝成的水中的氧，所述除氧室中设有水位检测器，用以检测除氧室中的水量；

前置泵，其与所述除氧室相连，用以补充发电过程中损失的水份，所述前置泵能够与所述汽轮机相连；

给水泵，其与所述除氧室相连，其用以将除氧后的水输送至外部锅炉，锅炉对水重新加热生成蒸汽，蒸汽通过蒸汽系统传送至所述汽轮机，所述给水泵能够与所述汽轮机相连；

给水电机，其能够与所述给水泵相连；

补水电机，其能够与所述前置泵相连；

中控模块，其与所述汽轮机、水位检测器、给水泵、前置泵、给水电机相连，用以调节各部件工作状态；

第一调速装置，其设置在所述汽轮机与所述给水泵之间，当汽轮机与给水泵相连时，所述第一调速装置能够通过调节自身减速比调节给水泵功率；

第二调速装置，其设置在所述给水电机与所述给水泵之间，当给水电机与给水泵相连时，所述第二调速装置能够通过调节自身减速比调节给水泵功率；

第三调速装置，其设置在所述前置泵与所述汽轮机之间，当汽轮机与前置泵相连时，所述第三调速装置能够通过调节自身减速比调节前置泵功率；

当采用所述给水系统的汽轮发电机组发电时，在发电机组启动初期，所述给水电机带动所述给水泵转动，给水泵的转动功率由所述汽轮机的转速进行确定；

所述中控模块内设有汽轮机标准转速值，所述速度检测装置实时监测所述汽轮机速度，并将监测结果传递至所述中控模块，中控模块对汽轮机实时转速进行判定，当转速达标时，中控模块控制所述给水电机与所述给水泵断开，所述汽轮机通过所述第一调速装置与给水泵耦合，中控模块内设有第一调速装置预设减速比，中控模块根据汽轮机的实时转速对预设减速比进行一次调节；

所述预设减速比由所述给水泵动力装置更换时给水泵的功率确定；

在所述给水泵的动力系统由所述给水电机切换为所述汽轮机后，所述速度检测装置检测此时汽轮机的转速，并根据转速计算给水泵所需功率，中控模块将给水泵实际功率与所需功率进行对比，并根据对比结果对减速比进行二次调节。

进一步地，当采用所述给水系统的汽轮发电机组发电时，所述给水电机带动所述给水泵转动，给水泵功率为初始功率G；

所述速度检测装置检测所述汽轮机转速V，并将检测结果传递至所述中控模块，中控模块根据汽轮机转速V对给水泵功率进行调节，调节后的功率为G’,G’＝G+V×a1，a1为汽轮机转速对给水泵功率调节参数。

进一步地，所述中控模块内设有汽轮机标准转速值Vb，所述中控模块将汽轮机转速V与标准转速值Vb进行对比，并根据对比结果选取所述给水泵的动力装置，其中

当V＞Vb时，所述中控模块判定汽轮机转速达标，所述给水电机与所述给水泵脱离，所述汽轮机通过所述第一调速装置与给水泵耦合，给水泵的动力由汽轮机提供；

当V≤Vb时，所述中控模块判定汽轮机转速不足，所述给水泵的动力继续通过所述给水电机提供，直至V＞Vb。

进一步地，当所述中控模块判定汽轮机转速达标时，所述速度检测装置实时监测所述汽轮机的转速Vs，所述中控模块根据检测结果对所述第一调速装置的减速比进行调节，调节后的结果为B’,B’＝B+(Vs-Vb)×b，其中，B为预设减速比，b为汽轮机转速对减速比调节参数。

进一步地，当所述给水泵的动力由所述给水电机转换为所述汽轮机时，所述中控模块记录此时给水泵的功率Gz，中控模块根据此时的功率Gz计算预设减速比B，B＝Vb×Gz×D,其中，D为给水泵所需功率对减速比调节参数。

进一步地，在所述给水泵的动力系统由所述给水电机切换为所述汽轮机后，所述速度检测装置检测此时汽轮机的转速Vx并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块计算此时给水泵所需功率Gs，Gs＝G+Vx×a1；

所述给水泵检测自身功率Gx并将检测结果传递至所述中控模块,中控模块将给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx进行对比：

当Gx≤Gs时，所述中控模块判定此时给水泵功率不足，中控模块降低所述第一调速装置的减速比；

当Gs＜Gx≤1.05Gs时，所述中控模块判定给水泵功率充足，中控模块不调节第一调速装置的减速比；

当Gx＞1.05Gs时，所述中控模块判定给水泵功率过大，中控模块加大所述第一调速装置的减速比；

进一步地，当所述中控模块判定此时给水泵功率不足，中控模块降低所述第一调速装置的减速比时，中控模块计算给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx的差ΔG1,ΔG1＝Gs-Gx,中控模块将所述第一调速装置减速比调节为B1,B1＝B’-Vx÷a2×ΔG1×g1，其中，a2为汽轮机转速对第一调速装置减速比调节参数，g1为给水泵功率差值对第一调速装置减速比第一调节参数。

进一步地，当所述中控模块判定给水泵功率过大，中控模块加大所述第一调速装置的减速比时，中控模块计算给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx的差ΔG2,ΔG2＝Gx-Gs,中控模块将所述第一调速装置减速比调节为B2,B2＝B’+Vx÷a2×ΔG2×g2，其中，g2为给水泵功率差值对第一调速装置减速比第二调节参数。

进一步地，当将第一调速装置的减速比调节为Bi且给水系统运行平稳时，i＝1，2，所述速度检测装置检测此时汽轮机的转速Vx’并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块计算此时给水泵所需功率Gs’，所述给水泵检测自身功率Gx’并将检测结果传递至所述中控模块,中控模块将给水泵所需功率Gs’与此时给水泵功率Gx’进行对比，

当Gs’＜Gx’≤1.05Gs’时，所述中控模块判定给水泵功率充足，中控模块不调节第一调速装置的减速比；

当Gx’不在Gs’～1.05Gs’范围时，重复上述根据给水泵所需功率与给水泵功率的差值计算第一调速装置减速比操作，直至Gs’＜Gx’≤1.05Gs’。

进一步地，当汽轮机转速达标后，所述前置泵能够与所述汽轮机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，汽轮发电机组电动机同步切换调节给水系统中，汽轮机、电动机通过调速装置与给水泵相连接。当电动机驱动给水泵时，主汽轮机侧调速装置通过对耦合器的油压进行调节，实现主汽轮机与给水泵脱离。当主汽轮机驱动给水泵时，电动机侧调速装置通过对耦合器的油压进行调节，实现电动机与给水泵脱离，通过汽轮机直接对给水系统进行做工，减少能源消耗。

尤其，所述速度检测装置检测所述汽轮机转速V，并将检测结果传递至所述中控模块，中控模块根据汽轮机转速V对给水泵功率进行调节，调节后的功率为G’，当采用给水电机带动给水泵工作时，根据所述汽轮机的转速对给水泵的功率进行调节，在保障用水的前提下节约了所述给水电机的用电量，减少了能源的消耗。

进一步地，所述中控模块内设有汽轮机标准转速值Vb，所述中控模块将汽轮机转速V与标准转速值Vb进行对比，当V＞Vb时，所述中控模块判定汽轮机转速达标，所述给水电机与所述给水泵脱离，所述汽轮机通过所述第一调速装置与给水泵耦合，给水泵的动力由汽轮机提供，当所述汽轮机转速达标时，通过调速装置将给水泵直接与所述汽轮机相连，省略了由发电机发电再通过所述给水电机带动给水泵的中间过程，从而减少了能源的损失，保障了做工的效率。

尤其，当所述中控模块判定汽轮机转速达标时，所述速度检测装置实时监测所述汽轮机的转速Vs，所述中控模块根据检测结果对所述第一调速装置的减速比进行调节，根据汽轮机的实际转速对所述第一调速装置的减速比进行调节，保障了工作效率，同时，根据汽轮机转速调节给水量，防止了给水过多水的浪费，和能源的浪费，进一步减少了能源的损失。

进一步地，当所述给水泵的动力由所述给水电机转换为所述汽轮机时，所述中控模块记录此时给水泵的功率Gz，中控模块根据此时的功率Gz计算预设减速比B，当对给水泵的动力系统进行切换时，根据此时的给水泵功率计算切换后的调速减速比，确保了切换过程中所述给水泵工作的稳定性，防止了给水泵的功率突增或突减，延长所述给水泵的使用时间，同时，通过实际转速计算给水泵所需的减速比，在保证给水量充足的情况下降到所需能源，使所述汽轮机的主要动能用于发电，进一步减少能源的损失。

进一步地，在所述给水泵的动力系统由所述给水电机切换为所述汽轮机后，所述速度检测装置检测此时汽轮机的转速Vx并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块计算此时给水泵所需功率Gs，所述给水泵检测自身功率Gx并将检测结果传递至所述中控模块,中控模块将给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx进行对比，当将所述给水泵的动力源由给水电机转换为汽轮机时，汽轮机的输出做工由单一的对发电机做功变为既对发电机做功又对给水泵做功，汽轮机的转速会因做功数量的变化而发生变化，检测变化后的汽轮机转速，并计算所需的给水泵功率，通过对比实际的给水泵功率对所述第一调速装置的减速比进行调节，确保所述给水系统的正常运行。

尤其，当所述中控模块判定此时给水泵功率不足，中控模块降低所述第一调速装置的减速比时，中控模块计算给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx的差ΔG1,中控模块将所述第一调速装置减速比调节为B1,当所述中控模块判定此时给水泵功率不足时，中控模块降低所述第一调速装置的减速比，减速比降低，给水泵的工作速率增加，从而使给水泵的功率增加，根据给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx的差值计算第一调速装置减速比，保障了减速比计算的准确性，使所述给水系统在短时间内达到最佳运行状态。

尤其，当所述中控模块判定给水泵功率过大，中控模块加大所述第一调速装置的减速比时，中控模块计算给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx的差ΔG2,中控模块将所述第一调速装置减速比调节为B2。当中控模块判定给水泵功率过大时，中控模块加大所述第一调速装置的减速比，随着减速比加大，给水泵工作速率减小，给水泵的功率随之减小，根据给水泵所需功率Gs与此时给水泵功率Gx的差值计算第一调速装置减速比，保障了减速比计算的准确性，使所述给水系统在短时间内达到最佳运行状态。

进一步地，当将第一调速装置的减速比调节为Bi且给水系统运行平稳时，所述速度检测装置检测此时汽轮机的转速Vx’并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块计算此时给水泵所需功率Gs’，所述给水泵检测自身功率Gx’并将检测结果传递至所述中控模块,中控模块将给水泵所需功率Gs’与此时给水泵功率Gx’进行对比，当Gx’不在Gs’～1.05Gs’范围时，重复上述根据给水泵所需功率与给水泵功率的差值计算第一调速装置减速比操作，直至Gs’＜Gx’≤1.05Gs’。周期检测给水泵需要功率，并对所述第一调速装置减速比进行调节，保证了所述给水系统的正常运行。

进一步地，当汽轮机转速达标后，所述前置泵能够与所述汽轮机相连，全部蒸汽通过主汽机做功，保证了较高的做功效率，减少了能源消耗。