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1、第一节给水系统概述我国目前已采用的600MW汽轮机组给水系统主要设备包括两台50%的汽动给水泵及其前 置泵，驱动小汽轮机及驱动电动机，电动给水泵、液力联轴器及其驱动电动机，电动给水泵 的前置泵及其驱动电动机，8号、7号、6号高压加热器等设备以及管道、阀门等配套部件。 对于600MW汽轮机的给水泵组，目前已采用的基本配置是：两台50%的纯电调汽动给水泵 和一台25% 40%的液力调速的备用电动给水泵。一、给水系统的要求和配置1、给水泵组要求为了适应机组运行时负荷变化的要求，汽动给水泵和电动给水泵要有灵活的调节功能。 要求汽动主给水泵的小汽轮机的调速范围为2700 一 6000r/min，允许负荷
2、变化率为10%/min； 要求电动给水泵组从零转速的备用状态启动至给水泵出口的流量和压力达到额定参数的时 间为1215s ；要求主汽轮机负荷在75%以下时，给水调节功能应能够保证锅炉汽包水位 在士 15mm范围内变化，不允许350mm （对于直流锅炉，则要求保证压力、流量在允许的 范围内）。一般给水泵的出口不设调节阀，前置泵的流量等于或略大于主给水泵的流量。小 汽轮机的汽源，通常采用高压蒸汽和低压蒸汽联合（可相互切换）供汽，以便满足给水泵小 汽轮机调节品质的要求。2、给水泵组配置根据机组冷却方式和机组容量，给水泵组的配置多种多样。湿冷机组给水泵组配置方 案有：二台50%汽泵和一台30%电泵启动
3、备用泵；二台50%汽泵和一台30%电泵启动泵；二 台50%汽泵，不设电泵；一台100%汽泵和一台30%电泵启动备用泵；一台100%汽泵和一台 30%电泵启动泵；一台100%汽泵，不设电泵。间接空冷机组给水泵组配置方案与湿冷机组 类似，但是汽动给水泵的配置方式根据小机排汽的冷却方式又可分为湿冷、间接空冷两种。 直接空冷机组给水泵组的基本配置为：3台50%电泵，互为备用；2台50%电泵，无备用泵； 但采用电泵方案的机组增加了厂用电率，根据目前国内电网的调度方式，会降低电厂的卖 电收益。结合电厂的标准煤价、水资源等因素经综合经济比较后，运行给水泵也可采用汽 动给水泵方案，汽动给水泵汽轮机可采用湿冷、
4、间接空冷或直接空冷方案。例如，已投运 的大唐托克托电厂三期的2X50%汽动给水泵汽轮机采用湿冷方案、华能铜电厂600MW空 冷机组2X50%汽动给水泵汽轮机采用间接空冷方案，对于直冷给水泵汽轮机，考虑到其 与主机采用同一冷却系统，小机背压比汽轮机背压更高，其末级变工况范围更大，尾部运 行条件更恶劣。同时，由于空冷给水泵汽轮机背压高，有效焓降小，对给水泵汽轮机的出 力影响大，在夏季不利大风工况时，直接空冷给水泵汽轮机将出现与主汽轮机抢汽现象。 故考虑其设计制造成本及对电厂热力系统的稳定性影响，尚没有在600MW及以上超（超） 临界机组上采用直接空冷汽动给水泵方案。超临界、超超临界机组直冷机组目前
5、给水泵组 配置有两种，一种是2X50%的行星齿轮调速的电泵方案（如蒲城电厂三期）。另一种是3 X35%的常规一级液耦调速的电泵方案（如榆横电厂）。中国电力企业联合会2009年发布的近五年火电机组给水泵组运行可靠性指标，运行系 数51.19%，可用系数93.95%，非计划停运率0.28%。由此可知，随着设备制造质量和 电厂运行维护水平的提高，设备的非计划停运率逐年降低。电厂实际运行中备用泵的使用率 也较低，有的电厂在后期取消了电动启动备用泵。根据国内给水泵和给水泵汽轮机的运行情况来看，无论是配置2X50%汽动给水泵还是 配置1X100%汽动给水泵组，其可靠性均能保证机组长期安全运行，大修的间隔完
6、全能做到 与主机相同或更长，随着设备制造质量和电厂运行维护水平的提高，设备的非计划停运率逐 年降低，本着尽量节约投资、优化系统、减少运行维护量的原则，近期建设的机组大部分采 用不设备用电动给水泵的方案。也有发展配置1X100%汽动给水泵组的趋势。3、锅炉给水流量控制正常情况下，锅炉给水流量主要通过汽泵转速、电泵勺管开度来调节，给水操作平台辅 助调节。如果给水泵没有增压级，给水操作平台用来调节减温水差压;如果给水泵有增压级， 操作平台在高负荷时将全开，减少节流损失。很多进口机组已经取消了给水操作平台。启动初期锅炉给水流量通过汽包水位单冲量调节，当锅炉负荷增加到25%MCR时，锅炉 给水流量通过汽
7、包水位、给水流量、主蒸汽流量三冲量调节。二、给水系统的形式1、低压给水系统因给水泵前后的给水压力相差很大，对通常管道、阀门和附件的金属材料要求也不同， 所以分为低压和高压给水系统。由除氧器给水箱经下水管至给水泵进口的管道、阀门和附件组成，由于承受的给水压力 较低，称为低压给水系统。低压给水又分为单母管制和切换母管制两种，单母管制是下水管 接在低压给水母管上，由母管分配到给水泵中。切换母管制是一台除氧器与一台给水泵组成 单元，单元间用母管连络，备用给水泵接在切换母管上。2、高压给水系统由给水泵出口经高压加热器到锅炉省煤器前的管道、阀门和附件组成，由于承受的给水 压力很高，称为高压给水系统。高压给
8、水管道系统分为：集中管道制、切换母管制、扩大单 元制和单元制四种。单元制是一个给水泵将高压给水集中到高压给水母管后，分别供给各台 锅炉。三、锅炉给水系统管道种类1）集中母管制系统其特点是系统安全可靠性高，但系统复杂，耗钢材，阀门较多，投资大，适用于中、低压机 组小容量发电厂的给水泵容量与锅炉不配和时，如高压供热式机组的电厂。2）切换母管制系统这种系统的特点是有足够的可靠性，运行灵活。当给水泵容量与锅炉容量相配合时，压力母 管和锅炉给水母管均采用切换式母管系统。3）单元制系统其主要优点与单元制主蒸汽系统相同。因其系统简单，投资省，试用于中间再热凝汽式或中 间再热供热式机组电厂。4）扩大单元制系统
9、给水系统由两个相邻单元组成扩大单元制给水系统，这种系统可靠性高，两个单元共用一台 备用水泵，节省投资，运行灵活，在变负荷时可节省厂用电，我国高参数凝汽式发电厂均采 用这种系统。四、给水泵组组成和性能1、前置泵（1）总则该泵为水平、单级轴向分开式，具有一支撑在近中心线的壳体以允许轴向和径向自由 膨胀，从而保持对中性。该泵整体安袋在袋有适合的排水装置的刚性结构的泵座上。（2）壳体壳体为高质量的碳钢铸件，是双蜗壳型、水平中心线分开、进出口水管在壳体下半部 结构，这样可避免在检修时拆开联接管道。壳体水平中分结合面上状有压紧的石棉纸柏垫。为了减少法兰盘在压力载荷与热冲击联合作用下的变形，采用了高强度螺栓
10、，并采用 圆柱帽螺母以便于采用最小螺距。壳体通过一与其浇铸在一起的果脚，支撑在箱式结构钢焊 接的泵座上，壳体和泵座的接合面接近轴的中心线，而键的配置可保持纵向与横向的对中并 适合于热膨胀。壳体上盖上没有排气阀。（3）叶轮叶轮是双吸式，不锈钢铸件，加工至精确的配合公差并经过动平衡，双吸式结构可保 证叶轮的轴向力基本平衡，在自由端上装有一双向推力轴承。叶轮是由键固定在轴上，轴向 位置是由其两端轮级的螺母所确定，这种布置使得叶轮能定位在蜗壳的中心线上。ffila霜赚M握SOTSSVJ (sffi)3(雌东)泳田Y采胄如4一 n=1480r/min=169*C-.t9k w C)90&g/w1、4Q
11、_,-06/rm k仄头（必需）(3%网皿 W TC 八 W .、/ZB)*5化侥 AU / / / H初FA1D56前置泵特性曲线(4) 轴不锈钢锻件，除应力状态，在淬火和回火前先粗加工，热处理后，进行切削加工至径 向留3mm余量，然后将轴置于一垂直炉中除应力，再进行最后加工磨削。（5）叶轮密封环该环减少泄漏量，安装在壳休腔内，由防转定位销定位。（6）轴承泵状有滚动轴承，轴承装在牢固地连接在泵壳端部支撑法兰上的轴承托架上。轴承为 稀油润滑，装有冷却水室及温度测点。（7）轴封泵装有机械密封，该机械密封为平衡型，由有弹簧支承的动环和水冷却的静环所组成， 分开的填料箱设有一水冷套，从而使机械密封旋
12、转部分周围的温度较低。（8）联轴器泵与电机之间的迭片式联轴器是柔性与扭转刚性兼有的金属迭片式结构。（9）泵座泵座是重型固箱形截面的型钢结构。2、汽动和电动水泵（1）总则泵为水平、离心、多级筒体式，由下面二个主要部件组成：a）筒体：组成泵的主压力边界的一部分，焊接在管路上，中心线位置处支承在型钢结构的 泵座上。b）泵内部组件：可以整体从泵筒体内抽出，与筒体一起构成泵的主压力边界。这种设计， 由英国高级给水泵发展而来，利用备用芯包，使得维修时间大为减少，芯包内包括有泵 所有的易损部件，并具有互换性。水泵由进口侧泵脚下的一对横向键轴向定位在联轴器端，筒体下有一轴向键，这种布 置，使泵能在所有温度情况
13、下保持与驱动机的对中性，并将管道载荷传递到泵座上。在泵脚 和泵座间装有铜质滑块，从而保证能自由地热膨胀和良好的接触。筒体力具有良好焊接性能的锰钢锻件，进口支管为碳钢铸件，焊接到筒体上，出口支 管为锻钢件，也焊接在简体上。这种结构，使得在拆开联轴器和辅助管路并松下大端盖螺栓 后，就能将整个芯包作为一个整体拆下来。因此，在较大故障停机时，必要时可在约24h 内拆厂内部的芯包，为此，专门提供了一套芯包拆装工具。大端盖是锰钢锻件，与未级导叶有止口套接，在大端盖和简体之间有一O型圈，形成 一高效的密封，这个密封圈嵌在筒体的凹槽内。大端盖的螺栓是由液紧装置液紧，液紧装置 能给大螺栓精确地预加载，由于载荷可以渐渐加上，喘盖变形的可能性是最小的。使用这种 工具能够快速拆浆端盖从而快速拆装整个芯包。大端盖与筒体的结合面加工到好的光洁度， 最内一级内泵壳与筒体之间有垫圈，该垫为镀铜钢圈，二面都加工到很好的光洁度并经研磨。内泵壳选用耐腐蚀和冲蚀
