低蒸汽流量是以condensing turbines作為蒸汽泵驅(qū)動力的另一個困難。在低負(fù)荷操作時通常沒有足夠的汽流通過main unit LP turbine, 因而不能預(yù)防由于blade wind age losses 造成的機器過熱。
在這種特況下,蒸汽泵turbine必須適應(yīng)蒸汽機的高壓高溫汽。為了讓一個設(shè)計承受大約150 PSG壓力的turbine去駕馭高壓汽2400 to 4500PSIG, 因廠家而異)必須有一個特殊的高壓 insert 和 valve,去引導(dǎo)高壓汽到控制臺的一個小arc segment, 或者分隔外源throttling valve和desuperheater。這種separate throttle valve and desuperheater,以及聯(lián)帶的piping是目前常用但不便宜的途徑。當(dāng)然目前有些廠家的價格也是根據(jù)市場的需求而漲的。
綜合以上種種原因,許多新近的廠家已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向可變頻率的電動驅(qū)動泵,即便是效率被發(fā)電及VFD和電動機所影響,這種系統(tǒng)仍然常常比蒸汽turbine驅(qū)動泵效率要高。
雙驅(qū)動泵:為了避免上述問題,雙驅(qū)動泵引起重視。雙驅(qū)動系統(tǒng)包括使用了一個蒸汽turbine作為主驅(qū)動,并且一個2 pole motor作為start up驅(qū)動;蒸汽turbine通過一個gear-type,overrunning clutch被連接到蒸汽泵的正常驅(qū)動端,在一個60Hz plant,一個2 pole induction motor,以大約3600RPM的速度通過第二個clutch驅(qū)動泵的另一端。
在start up過程中,如果沒有汽,steam turbine clutch將被分離,而電動端的clutch將自動engage,只要電動機開始工作。這3600RPM泵速很好的協(xié)調(diào)了蒸汽泵要求的水流和壓力。
當(dāng)蒸汽產(chǎn)生時,turbine將被加速。當(dāng)turbine速度開始超過電動機速度,turbine- to- pump clutch將自動 engage, 并且 motor-to-pump clutch將自動分離。這種分離與連接兩個不同的clutch是一種自動化的過程,turbine和泵將繼續(xù)加速到全速,隨之負(fù)荷也加大。此時啟動電動機將關(guān)閉。
對于要求booster泵的設(shè)計,2-pole啟動機可以設(shè)計為雙頭電動機,并且驅(qū)動booster泵。在這種設(shè)計中電動機將繼續(xù)工作,盡管蒸汽turbine已經(jīng)使蒸汽泵達(dá)到全速。 在泵與 2-pole motor之間的clutch 也被disengaged and over running。
Backpressure vs. Condensing Turbine
另一種方式是也使用雙驅(qū)動泵,但是使用backpressure turbine來代替condensing turbine,這種back pressure turbine 與main unit IP casing 平行放置,從hot reheat吸取 inlet steam, 并且排出到main LP turbine inlet. 這種方式有很好的效率,更加可靠,并比電驅(qū)動經(jīng)濟。同時也排除輕負(fù)荷的弊病,具有接近蒸汽泵的靈活性,且不需要start- up pump。
這種back pressure turbine 與泵的操作速度協(xié)調(diào)的比condensing turbine更好。從而使效率提高到與main unit IP turbine基本一致。排氣端蒸汽量也比condensing turbines 少得多。因此不再需要大尺寸,高速的last stage blades。這種back pressure 的缺陷是輕度升高的排氣溫度。大部分的能量可被main unit LP turbine保留下來。這種優(yōu)點是condensing turbine 所沒有的。相反給condenser和冷卻系統(tǒng)增加熱負(fù)荷。
雙驅(qū)動蒸汽泵與Back Pressure Turbine驅(qū)動結(jié)合的優(yōu)勢
從一個分開的啟動泵到雙驅(qū)動主泵,并且使用back pressure turbine作為主要的驅(qū)動有如下優(yōu)勢:
1、省錢:不需要啟動泵和電動機高壓piping, valves和switchgear
2、提高了效率:相對condensing turbine drive或者具有VFD的電動驅(qū)動而言。
3、不需要備用的蒸汽源及piping valves以及de-superheater.
4、額外的節(jié)。篵ack pressure turbine相對便宜。
5、排除大尺寸的duct
6、提高了靈活性
7、提高了工廠的可造性
8、對于booster pump,啟動機可以連讀驅(qū)動booster pump而不需要電動機和switchgear.