给水系统及其设备给水系统及其设备本文由 wanglei_99999 贡献pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看第五章 给水系统及其设备第一节 系统概述一、给水系统的主要功能 给水系统的主要功能是将除氧器水箱中的主凝结水通过给水泵提高压力， 经过高压加热 器进一步加热之后，输送到锅炉的省煤器入口，作为锅炉的给水此外，给水系统还向锅炉 再热器的减温器、过热器的一、二级减温器以及汽轮机高压旁路装置的减温器提供减温水， 用以调节上述设备出口蒸汽的温度给水系统的最初注水来自凝结水系统 二、华能玉环电厂给水系统介绍 华能玉环电厂给水系统按最大运行流量即锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况时相对应 的给水量进行设计 系统设置两台 50%容量的汽动给水泵和 1 台 25%容量的电动启动∕备用给水泵每台 汽动给水泵配置 1 台同轴给水前置泵 电动给水泵采用调速给水泵， 配有 1 台与主泵用同一 电机拖动的前置泵和液力偶合器在一台汽动给水泵故障时， 电动给水泵和另一台汽动给水 泵并联运行可以满足汽轮机 83%铭牌负荷的需要 对汽动给水泵的台数和容量选择，决定于多种因素。
配 2×50%容量汽动泵，优点是一 台汽动泵故障时，备用电泵自动启动投入后仍能带 80%以上负荷运行给水泵的可靠性对 机组运行影响极大，考虑到国际上已运行的 1000MW 机组多采用 2×50%汽动给水泵方案， 本工程目前也按 2×50%汽动给水泵设计备用电动泵的容量选择，主要考虑到启动方便， 可靠，经济性等因素对于 2×50%汽动泵方案，根据规程规定，宜设置一台 25％～35％的 启动∕备用电动泵当一台汽动泵故障，则启动电动泵，汽机仍可带 80%以上负荷运行 由于本工程高压厂用电采用 6kV 等级，给水泵配用的电动机容量将受到一定的限制同时 参考国际上同容量和参数机组的普遍配置，本工程按 1×25%电动调速泵方案考虑给水泵 的额定容量按给水系统的最大运行流量再加 10%裕量进行选择入口流量还应考虑再热器 减温水量（中间抽头）及密封水泄漏量扬程也按在 VWO 工况下运行并留有裕量设计 系统设 2﹙即双列﹚×3 台全容量、卧式、双流程高压加热器，每列三台高加采用电动 关断大旁路系统当任一台高加故障时，同列三台高加同时从系统中退出，给水能快速切换 到该列给水旁路，此时运行的 1 列高加可通过 60%～65%的给水流量。
机组在双列高加均解 列时仍能带额定负荷这样可以保证在事故状态机组仍能满足运行要求正常运行时，每列 高压加热器的疏水均采用逐级串联疏水方式，即从较高压力的加热器排到较低压力的加热 器，3 号高压加热器出口的疏水疏入除氧器除了正常疏水外，每台高压加热器还设有危急 疏水管路，当发生下述任何一种情况时，开启有关加热器事故疏水阀，将疏水直接排入凝汽 器疏水扩容器经扩容释压后排入凝汽器： 加热器管子断裂或管板焊口泄漏， 给水进入壳体造 成水位升高或者正常疏水调节阀故障， 疏水不畅造成壳体水位升高； 下一级加热器或除氧器 水箱高水位后事故关闭上一级的疏水调节阀，上一级加热器疏水无出路；低负荷时，加热器 间压差减小，正常疏水不能逐级自流时每台加热器的疏水管路上均设有疏水调节阀，用于 控制加热器正常水位 危急疏水管道上的调节阀受加热器高水位信号控制 每个调节阀前后5—1图 5－1－1给水系统流程图5—2均装有隔离阀疏水流经疏水阀时，会受阀芯节流的影响，阀后的疏水势必将汽化，造成水 汽两相流动， 导致管道磨损和振动，且产生噪音 为使其影响减到最小， 采取以下预防措施： 疏水阀尽可能地布置在靠近接受疏水的设备处， 缩短疏水阀后疏水管道的长度， 并且疏水阀 后管道选用管径大，管壁厚，材质好的管道；布置在疏水调节阀下游的第一个弯头以三通代 替，在三通的直通出口装设不锈钢堵板。
每台高压加热器（包括除氧器）均设有启动排气和 连续排气，以排除加热器中的不凝结气体高压加热器的汽侧启动排气排大气，连续排气均 接至除氧器 所有高压加热器的水侧放气都排大气 除氧器排气不分连续排气和启动排气均 排大气连续排气均设有节流孔板，其容量按能通过 0.5%加热器最大加热流量选取 给水泵出口设有最小流量再循环管道并配有相应的控制阀门等确保在机组启动或低负 荷工况流经泵的流量大于其允许的最小流量， 保证泵的运行安全 每根再循环管道都单独接 至除氧器水箱 给水总管上装设 30%容量的调节阀，以增加机组在低负荷时的流量调节的灵敏度机 组正常运行时，给水流量由控制给水泵汽轮机或电动泵液力偶合器的转速进行调节 给水系统还为锅炉过热器的减温器、 事故情况下的再热器减温器、 汽轮机的高压旁路减 温器提供减温喷水 锅炉再热器减温喷水从给水泵的中间抽头引出； 过热器减温喷水从省煤 器进口前引出汽机高压旁路的减温水从给水泵的出口母管中引出 华能玉环电厂给水系统流程如图 5－1－1 所示第二节给水泵一、设备概述 供给锅炉用水的泵叫给水泵 其作用是把除氧器贮水箱内具有一定温度、 除过氧的给水， 提高压力后输送给锅炉，以满足锅炉用水的需要。
由于给水温度高（为除氧器压力对应的饱 和温度） ，在给水泵进口处水容易发生汽化，会形成汽蚀而引起出水中断因此一般都把给 水泵布置在除氧器水箱以下，以增加给水泵进口的静压力，避免汽化现象的发生，保证水泵 的正常工作 给水泵的出口压力主要决定于锅炉汽包的工作压力， 此外给水泵的出水还必须克服以下 阻力：给水管道以及阀门的阻力，各级加热器的阻力，给水调整门的阻力，省煤器的阻力， 锅炉进水口和给水泵出水口间的静给水高度 根据经验估算， 给水泵出口压力最小为锅炉最 高压力的 1.25 倍 给水泵的拖动方式常见的有电动机拖动和专用小汽轮机特点 此外还有燃气轮机拖动及 汽轮机主轴直接拖动等用小型汽轮机拖动给水泵有如下优点： （1）小型汽轮机可根据给水 泵需要采用高转速（转速可从 2900r／min 提高到 5000～7000r／min）变速调节，高转速可 使给水泵的级数减少，重量减轻，转动部分刚度增大，效率提高，可靠性增加，改变给水泵 转速来调节给水流量比节流调节经济性高， 消除了阀门因长期节流而造成的磨损， 同时简化 了给水调节系统，调节方便； （2）大型机组电动给水泵耗电量约占全部厂用电量的 50％左 右，采用汽动给水泵后，可以减少厂用电，使整个机组向外多供 3％～4％的电量； （3）大 型机组采用小汽轮机带动给水泵后，可提高机组的热效率 0.2％～0.6％； （4）从投资和运行 角度看， 大型电动机加上升速齿轮液力联轴器及电气控制设备比小型汽轮机还贵， 且大型电 动机起动电流大，对厂用电系统运行不利。
给水泵在启动后，出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时(机组低负荷运行)，给水 流量很小或为零，这时泵内只有少量或根本无水通过，叶轮产生的摩擦热不能被给水带走， 使泵内温度升高，当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，形成汽 蚀 为了防止这种现象发生， 就必须使给水泵在给水流量减小到一定程度时， 打开再循环管， 使一部分给水流量返回到除氧器， 这样泵内就有足够的水通过， 把泵内摩擦产生的热量带走5—3使温度不致升高而使给水产生汽化 总的一句话， 装再循环管可以在锅炉低负荷或事故状态 下，防止给水在泵内产生汽化，甚至造成水泵振动和断水事故 给水泵出口逆止阀的作用是当给水泵停止运行时，防止压力水倒流，引起给水泵倒转 高压给水倒流会冲击低压给水管道及除氧器给水箱； 还会因给水母管压力下降， 影响锅炉进 水；如给水泵在倒转时再次起动，起动力矩增大，容易烧毁电动机或损坏泵轴 制造厂对给水泵运行一般都规定了一个允许的最小流量值， 一般为额定流量的 25％～30％ 规定允许最小流量的目的是防止因出水量太少使给水发生汽化 现代高速给水泵普遍采用变 速调节，其小流量时为低转速，而低转速时不容易发生汽蚀现象，所以允许的最小流量要比 定速给水泵小得多。
大机组配套的给水泵一般都有独立的强迫供油系统，主要由主油泵、辅助油泵、滤网、 冷油器、油箱及其管道、阀门组成正常运行时由主油泵供油，启动和停泵时由辅助油泵供 油油流回路为：油箱→主油泵（辅助油泵）→过滤器→冷油器→压力油管→各轴承→回油 管→油箱主油泵一般由泵轴带动，辅助油泵由电动机带动现代大功率机组，为了提高经 济效果，减少辅助水泵，往往从给水泵的中间级抽取一部分水量作为锅炉的减温水（主要是 再热器的减温水） ，这就是给水泵中间抽头的作 用 二、给水泵的汽蚀性能和工作方式 1、给水泵的汽蚀性能 众所周知，汽蚀是水泵工作中的不正常现 象， 当水泵叶轮吸入口处的水流速度过大， 使水 泵吸入口处的压力低于工作水温所对应的饱和 压力时， 一部分水便会蒸发形成汽泡 这些汽泡 沿着叶轮被水流带入压力较高的区域后， 又受到 压缩， 于是蒸汽泡突然凝结， 汽泡破裂而产生水 冲击 此外，在低压区水中所溶存的自由气体也 图 5－2－1 给水泵吸取高温水下的 从水中逸出形成气泡，到高压区时则气泡被压 有效汽蚀余量示意 缩，压缩到一定程度（到不能再压缩）时就爆炸 破裂，也产生水力冲击这种水冲击力很大，不断地打击着金属表面，使得叶轮很快地受到 破坏。
尤其是现代的给水泵是在吸取高温饱和水下运转的， 为了更好地提高给水泵的运转可 靠性和延长其使用寿命，彻底地避免汽蚀尤为重要 锅炉给水泵是设置在一定压力的除氧器水箱下面的，它吸取的是饱和水（图 5－2－1 示意） ，那么，用来防止汽化的有效汽蚀余量 NPSHa 为NPSH a =式中pd ? p v + H g ? h1 ρg(5－1)NPSHa——有效汽蚀余量（m） ； Pd——除氧器水箱内压力（Pa） ； Pv——给水泵入口水温对应的饱和压力， （Pa） ； 3 ρ——给水泵进口水的密度（kg／m ） ； 2 g——重力加速度（m／s ） ； Hg——除氧器水箱内水位到给水泵中心线的高度，也称倒灌高度（m） ； h1——吸水管内的流动损失压头（m） 5—42、给水泵的工作方式 在实际工程中，有时需将两台或多台的泵并联或串联在一个共同管路系统中联合工作， 目的在于增加系统中的流量或压头联合工作的方式，可分为并联或串联，联合运行的工况 需根据联合运行的机器总性能 曲线与管路性能曲线确定 （1）并联运行 当系统中要求的流量很大， 用一台泵其流量不够时，或需靠增开或停开并联台数以实现大幅 度调节流量时，宜采用并联运行。
其特点是：压头相等，流量增加图 5－2－2（a）表示 两台泵 P1 与 P2（两台型号、转数宜相同，但也可不同）并联安装的简图两机各自的性能曲 线由 P1A1 及 P2A1 示于图 5－2－2（b）上图 5－2－2 泵的并联运行 （a）并联泵的安装示意图 （b）并联泵的 Q-H 曲线与工况分析 这时两台泵吸入口与压出口均处在相同的压头下运行， 而在总管中的流量则为两泵流量 之和即“合二为一” 于是并联泵的总性能曲线，是由同一压力下的各机流量叠加而得具 体做法是：在性能图上先绘出一系列水平虚线，这就是一系列等压线，然后，在每根水平线 （如 D1—D2 线）上，将与各单机性能曲线交点所对应的流量相加（如 Q1+Q2）便找到了两机 并联总性能曲线上的一点 A 如此类推， 便可绘出两机并联工作的总性能曲线， 如图中的 GA 线这条曲线左端终于 G 点的原因是，第一台机所能提供的最大压头不能大于 HG，如需压头 再高它就帮不上忙了 现在进行工况分析，从图 5－2－2（b）可看出：CE 为管路曲线，它与机器联合总性能 曲线的交点 A，就是并联运行的工作点，其流量为 QA，压头为 HA，它代表联合运行的最终 效果； 过 A 点做水平虚线与各泵性能曲线交于 D1 和 D2， 它们代表参加联合运行时每台泵所 “贡 献”的工况，各自所提供的流量是 Q。