火電百萬機(jī)組給水系統(tǒng)詳解

1、上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給給 水水 系系 統(tǒng)統(tǒng) 華能玉環(huán)電廠華能玉環(huán)電廠1000MW培訓(xùn)講義（汽輪機(jī)及系統(tǒng)部分）培訓(xùn)講義（汽輪機(jī)及系統(tǒng)部分） 第五講第五講 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水系統(tǒng)的主要功能 給水系統(tǒng)的主要功能是將除氧器水箱中的主給水通過給將除氧器水箱中的主給水通過給 水泵提高壓力，經(jīng)過高壓加熱器進(jìn)一步加熱之后，輸送水泵提高壓力，經(jīng)過高壓加熱器進(jìn)一步加熱之后，輸送 到鍋爐的省煤器入口，作為鍋爐的給水到鍋爐的省煤器入口，作為鍋爐的給水。此外，給水系 統(tǒng)還向鍋爐再熱器的減溫器、過熱器的一、二級(jí)減溫器 以及汽輪機(jī)高壓旁路裝置的減溫器提供減溫水，用以調(diào) 節(jié)上述設(shè)備出口蒸汽的溫度。給水系

2、統(tǒng)的最初注水來自 凝結(jié)水系統(tǒng)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水系統(tǒng)介紹 （組成） 華能玉環(huán)電廠給水系統(tǒng)按最大運(yùn)行流量即鍋爐最大連續(xù)蒸 發(fā)量（BMCR）工況時(shí)相對(duì)應(yīng)的給水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè) 置兩臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵和1臺(tái)25%容量的電動(dòng)啟動(dòng)備 用給水泵。每臺(tái)汽動(dòng)給水泵配置1臺(tái)同軸給水前置泵。電動(dòng) 給水泵采用調(diào)速給水泵，配有1臺(tái)與主泵用同一電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) 的前置泵和液力耦合器。在一臺(tái)汽動(dòng)給水泵故障時(shí)，電動(dòng) 給水泵和另一臺(tái)汽動(dòng)給水泵并聯(lián)運(yùn)行可以滿足汽輪機(jī)83% 銘牌負(fù)荷的需要。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水系統(tǒng)介紹 （組成） 對(duì)于250%汽動(dòng)給水泵方案，根據(jù)規(guī)程規(guī)定，宜

3、設(shè)置一臺(tái)25 35的啟動(dòng)備用電動(dòng)給水泵。當(dāng)一臺(tái)汽動(dòng)給水泵故障，則 啟動(dòng)電動(dòng)給水泵，汽輪機(jī)仍可帶80%以上負(fù)荷運(yùn)行。由于本工 程高壓廠用電采用6kV等級(jí)，給水泵配用的電動(dòng)機(jī)容量將受到 一定的限制。同時(shí)參考國際上同容量和參數(shù)機(jī)組的普遍配置， 本工程按125%電動(dòng)調(diào)速泵方案考慮。給水泵的額定容量按 給水系統(tǒng)的最大運(yùn)行流量再加10%裕量進(jìn)行選擇。入口流量還 應(yīng)考慮再熱器減溫水量（中間抽頭）及密封水泄漏量。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水系統(tǒng)介紹 （組成） 系統(tǒng)設(shè)2即雙列3臺(tái)全容量、臥式、雙流程高壓加 熱器，每列三臺(tái)高加采用電動(dòng)關(guān)斷大旁路系統(tǒng)。當(dāng)任一 臺(tái)高加故障時(shí)，同列三臺(tái)高加同時(shí)從系統(tǒng)中

4、退出，給水 能快速切換到該列給水旁路，此時(shí)運(yùn)行的1列高加可通過 60%65%的給水流量。機(jī)組在雙列高加均解列時(shí)仍能 帶額定負(fù)荷。這樣可以保證在事故狀態(tài)機(jī)組仍能滿足運(yùn) 行要求。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水系統(tǒng)介紹 （30旁路） 給水總管的旁路上裝設(shè)有30%容量的調(diào)節(jié)閥，以增加機(jī) 組在低負(fù)荷時(shí)的流量調(diào)節(jié)的靈敏度。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)， 給水流量由控制給水泵汽輪機(jī)或電動(dòng)給水泵液力偶合器 的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水系統(tǒng)介紹 （減溫水） 給水系統(tǒng)還為鍋爐過熱器的減溫器、事故情況下的再熱 器減溫器、汽輪機(jī)的高壓旁路減溫器提供減溫噴水。鍋 爐再熱器減溫噴水從給

5、水泵的中間抽頭引出；過熱器減 溫噴水從省煤器進(jìn)口前引出；汽機(jī)高壓旁路的減溫水從 給水泵的出口母管中引出。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠主給水系統(tǒng)流程圖 除氧器水箱除氧器水箱 汽動(dòng)給水泵汽動(dòng)給水泵A A汽動(dòng)給水泵汽動(dòng)給水泵B B 電動(dòng)給水泵電動(dòng)給水泵 至至B B高壓加熱器高壓加熱器 至至A A高壓加熱器高壓加熱器 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（作用） 供給鍋爐用水的泵叫做給水泵，其作用是把除氧器貯水 箱內(nèi)具有一定溫度、除過氧的給水，提高壓力后輸送到 鍋爐，以滿足鍋爐用水的需要。由于給水溫度高（為除 氧器壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度），在給水泵進(jìn)口處水容易發(fā) 生汽化，會(huì)形成汽蝕而引起出

6、水中斷。因此一般都把給 水泵布置在除氧器水箱以下，以增加給水泵進(jìn)口的靜壓 力，避免汽化現(xiàn)象的發(fā)生，保證水泵的正常工作。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（出口壓力） 給水泵的出口壓力主要取決于鍋爐汽包的工作壓力，此 外給水泵的出水還必須克服以下阻力：給水管道以及閥 門的阻力，各級(jí)高壓加熱器的阻力，給水調(diào)整門的阻力 ，省煤器的阻力，鍋爐進(jìn)水口和給水泵出水口間的靜給 水高度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算，給水泵出口壓力最小為鍋爐最 高壓力的1.25倍。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（拖動(dòng)方式） 給水泵的拖動(dòng)方式常見的有電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和專用小汽輪機(jī)拖 動(dòng)，此外還有燃?xì)廨啓C(jī)拖動(dòng)及汽輪機(jī)主軸直接拖動(dòng)等。用

7、小型汽輪機(jī)拖動(dòng)給水泵有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）小型汽輪機(jī)可根 據(jù)給水泵需要采用高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速可從2900rmin提高到 50007000rmin）變速調(diào)節(jié)，高轉(zhuǎn)速可使給水泵的級(jí)數(shù) 減少，重量減輕，轉(zhuǎn)動(dòng)部分剛度增大，效率提高，可靠性 增加，改變給水泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)給水流量比節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性 高，消除了閥門因長期節(jié)流而造成的磨損，同時(shí)簡化了給 水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)方便； 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（拖動(dòng)方式） （2）大型機(jī)組電動(dòng)給水泵耗電量約占全部廠用電量的50 左右，采用汽動(dòng)給水泵后，可以減少廠用電，使整個(gè) 機(jī)組向外多供34的電量；（3）大型機(jī)組采用小汽 輪機(jī)拖動(dòng)給水泵后，可提高機(jī)組的熱效率0.20.6

8、； （4）從投資和運(yùn)行角度看，大型電動(dòng)機(jī)加上升速齒輪液 力耦合器及電氣控制設(shè)備比小型汽輪機(jī)還貴，且大型電 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大，對(duì)廠用電系統(tǒng)運(yùn)行不利。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（汽蝕） 給水泵在啟動(dòng)后，出水閥還未開啟時(shí)或外界負(fù)荷大幅度 減少時(shí)以及機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，給水流量很小或?yàn)榱悖?這時(shí)泵內(nèi)只有少量或根本無水通過，葉輪產(chǎn)生的摩擦熱 不能被給水帶走，使泵內(nèi)溫度升高，當(dāng)泵內(nèi)溫度超過泵 所處壓力下的飽和溫度時(shí)，給水就會(huì)發(fā)生汽化，形成汽 蝕。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（再循環(huán)管） 為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，就必須使給水泵在給水流量減 小到一定程度時(shí)，打開再循環(huán)管，使一部分給水流量返

9、 回到除氧器，這樣泵內(nèi)就有足夠的水通過，把泵內(nèi)摩擦 產(chǎn)生的熱量帶走。使溫度不致升高而使給水產(chǎn)生汽化。 總的一句話，裝再循環(huán)管可以在鍋爐低負(fù)荷或事故狀態(tài) 下，防止給水在泵內(nèi)產(chǎn)生汽化，甚至造成水泵振動(dòng)和斷 水事故。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（最小流量） 制造廠對(duì)給水泵運(yùn)行一般都規(guī)定了一個(gè)允許的最小流量 值，一般為額定流量的2530。規(guī)定允許最小流量 的目的是防止因出水量太少使給水發(fā)生汽化?，F(xiàn)代高速 給水泵普遍采用變速調(diào)節(jié)，其小流量時(shí)為低轉(zhuǎn)速，而低 轉(zhuǎn)速時(shí)不容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，所以允許的最小流量要比 定速給水泵小得多。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（出口逆止閥） 給水泵出口逆止

10、閥的作用是當(dāng)給水泵停止運(yùn)行時(shí)，防止 壓力水倒流，引起給水泵倒轉(zhuǎn)。高壓給水倒流會(huì)沖擊低 壓給水管道及除氧器給水箱；還會(huì)因給水母管壓力下降 ，影響鍋爐進(jìn)水；如給水泵在倒轉(zhuǎn)時(shí)再次啟動(dòng)，啟動(dòng)力 矩增大，容易燒毀電動(dòng)機(jī)或損壞泵軸。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述（油系統(tǒng)） 大機(jī)組配套的給水泵一般都有獨(dú)立的強(qiáng)迫供油系統(tǒng)，主 要由主油泵、輔助油泵、濾網(wǎng)、冷油器、油箱及其管道 、閥門組成。正常運(yùn)行時(shí)由主油泵供油，啟動(dòng)和停泵時(shí) 由輔助油泵供油。油流回路為：油箱主油泵（輔助油 泵）過濾器冷油器壓力油管各軸承回油管 油箱。主油泵一般由泵軸帶動(dòng)，輔助油泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵概述

11、（中間抽頭） 現(xiàn)代大功率機(jī)組，為了提高經(jīng)濟(jì)效果，減少輔助水泵， 往往從給水泵的中間級(jí)抽取一部分水量作為鍋爐的減溫 水（主要是再熱器的減溫水），這就是給水泵中間抽頭 的作用。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （前置泵） 華能玉環(huán)電廠給水泵采用日本EBARA公司的產(chǎn)品。前置泵 為主泵提供適當(dāng)?shù)膲侯^以滿足主泵在不同運(yùn)行工況下對(duì)凈 吸入壓頭的需要，并留有一定裕度。前置泵在最小流量工 況和系統(tǒng)降負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)不會(huì)被汽蝕。前置泵的主要 部件使用抗汽蝕材料制成，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上考慮了熱膨脹的 影響。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （前置泵） 前置泵泵殼由高強(qiáng)度的抗汽蝕

12、材料制成，為了減輕法蘭 在壓力和熱沖擊聯(lián)合作用下的變形，泵殼采用高強(qiáng)度螺 栓連接，此外，泵殼還裝有排氣閥；葉輪采用抗汽蝕的 不銹鋼制成，而泵軸則由優(yōu)質(zhì)不銹鋼鍛成體制成；軸承 采用油潤滑且裝有溫度測量裝置。前置泵采用機(jī)械密封 且裝有冷卻套筒和過濾器。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （主泵） 華能玉環(huán)電廠給水泵主泵是水平、離心、多級(jí)、軸向中分 面式內(nèi)殼、筒型泵。主泵的所有部件均安裝在泵芯上，泵 芯可以從外殼中抽出，這樣就大大縮短了泵的檢修時(shí)間， 且同一型號(hào)的泵芯上的所有部件都具有互換性。泵體內(nèi)所 有和高速水流接觸的表面都有相應(yīng)的防汽蝕措施，所有的 接合面也都有相應(yīng)的保護(hù)措施。

13、 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （主泵） 主泵采用濕式剛性轉(zhuǎn)子，在泵軸的易磨損面上設(shè)有可替 換的保護(hù)套筒；在正常運(yùn)行條件下，主泵的最低臨界轉(zhuǎn) 速高于150的最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速。主泵葉輪和內(nèi)部通流部分 的設(shè)計(jì)確保了其有較高的水力效率，而由效率、臨界轉(zhuǎn) 速和泵軸撓度共同決定的徑向間隙則確保了其較高的運(yùn) 行效率和可靠性。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （主泵） 由于葉輪和泵殼采用了合理的結(jié)構(gòu)和材料，因此即使動(dòng) 靜部分之間發(fā)生了接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)部分也能得到很好的保護(hù) 。而在動(dòng)靜部分之間由于接觸出現(xiàn)磨損以后，通過調(diào)整 動(dòng)靜部分之間的間隙仍然可以實(shí)現(xiàn)給水泵的高效運(yùn)行。 從主

14、泵中間級(jí)引出的中間抽頭供再熱器噴水減溫之用， 其出口設(shè)有逆止閥和截止閥。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （汽動(dòng)給水泵） 汽動(dòng)給水泵主泵可以在不脫開聯(lián)軸節(jié)的情況下由給水泵汽 輪機(jī)驅(qū)動(dòng)作低速轉(zhuǎn)動(dòng)。汽動(dòng)給水泵減速箱的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和 各項(xiàng)參數(shù)均滿足汽動(dòng)給水泵前置泵的要求，減速箱的潤滑 油由給水泵汽輪機(jī)油箱供給。汽動(dòng)給水泵的中間抽頭設(shè)在 泵體的右上側(cè)（從給水泵汽輪機(jī)向泵看去），和進(jìn)口管道 成4550角。汽動(dòng)給水泵采用迷宮密封 ，確保了在運(yùn) 行過程中密封水不會(huì)進(jìn)入泵內(nèi)，而給水亦不會(huì)向外泄漏 。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠汽動(dòng)給水泵輪廓圖 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉

15、環(huán)電廠給水泵介紹 （電動(dòng)給水泵） 電動(dòng)給水泵前置泵由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)；主泵由電動(dòng)機(jī)通 過液力傳動(dòng)裝置的液力耦合器驅(qū)動(dòng)，并通過液力耦合器 的勺管實(shí)現(xiàn)調(diào)速。電動(dòng)給水泵的中間抽頭設(shè)在泵體的右 下側(cè)（從馬達(dá)向泵看去），和進(jìn)口管道成4550角 。電動(dòng)給水泵采用機(jī)械密封。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠電動(dòng)給水泵輪廓圖 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 汽動(dòng)給水泵由小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，在變工況時(shí)，可以改變小 汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足不同負(fù)荷的要求。電動(dòng)給水泵由定轉(zhuǎn) 速的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，在變工況時(shí)，只能依靠液力耦合器來 改變給水泵的轉(zhuǎn)速，以滿足相應(yīng)工況的要求。液力耦合 器是利用液體傳

16、遞扭矩的，可以無級(jí)變速。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 液力耦合器的主要功能是可以改變輸出軸的轉(zhuǎn)速，從而 達(dá)到改變輸出功率的目的。電動(dòng)給水泵主泵通過液力傳 動(dòng)裝置的液力耦合器與電動(dòng)機(jī)連接。液力傳動(dòng)裝置主要 包括傳動(dòng)齒輪、液力耦合器及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)（滑閥、油動(dòng) 機(jī)、執(zhí)行器等）、調(diào)節(jié)閥、殼體以及工作油泵、潤滑油 泵、電動(dòng)輔助油泵和冷油器等部件。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 液力耦合器主要由泵輪、渦輪和轉(zhuǎn)動(dòng)外殼（又叫旋轉(zhuǎn)內(nèi) 套）組成。它們形成了兩個(gè)腔室：在泵輪與渦輪間的腔 室（即工作腔）中有工作油所形成的循環(huán)流動(dòng)圓；另有 由泵

17、輪和渦輪的徑向間隙（也有在渦殼上開幾個(gè)小孔的 ）流入渦輪與轉(zhuǎn)動(dòng)外殼腔室（即副油腔）中的工作油。 一般泵輪和渦輪內(nèi)裝有2040片徑向輻射形葉片，副油 腔壁上亦裝有葉片或開有油孔、凹槽。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 液力耦合器示意圖 1泵輪泵輪 2渦輪渦輪 3主動(dòng)軸主動(dòng)軸 4從動(dòng)軸從動(dòng)軸 5旋轉(zhuǎn)內(nèi)套旋轉(zhuǎn)內(nèi)套 6勺管勺管 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 耦合器泵輪是和電動(dòng)機(jī)軸連接的主動(dòng)軸上的工作輪，其功 用是將輸入的機(jī)械功轉(zhuǎn)換為工作液體的動(dòng)能，即相當(dāng)于離 心泵葉輪，故稱為泵輪。渦輪的作用相當(dāng)于水輪機(jī)的工作 輪，它將工作液體的動(dòng)能還原為機(jī)械功，并通過從動(dòng)軸驅(qū) 動(dòng)負(fù)載

18、。泵輪與渦輪具有相同的形狀、相同的有效直徑（ 循環(huán)圓的最大直徑），只是輪內(nèi)徑向輻射形葉片數(shù)不能相 同，一般泵輪與渦輪的徑向葉片數(shù)差14片，以避免引起 共振。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 在泵輪與渦輪間的腔室中充有工作油，形成一個(gè)循環(huán)流 道；在泵輪帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)外殼與渦輪間又形成一個(gè)油室。 若主軸以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，循環(huán)圓（泵輪與渦輪在軸面上 構(gòu)成的兩個(gè)碗狀結(jié)構(gòu)組成的腔室）中的工作液體由于泵 輪葉片在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，將工作油從靠近軸心處 沿著徑向流道向泵輪外周處外甩升壓，在出口處以徑向 相對(duì)速度與泵輪出口圓周速度組成合速。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)

19、電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 沖入渦輪外圓處的進(jìn)口徑向流道，并沿著渦輪徑向葉片 組成的徑向流道流向渦輪，靠近從動(dòng)軸心處，由于工作 油動(dòng)量距的改變?nèi)ネ苿?dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪出口處又以徑 向相對(duì)速度與渦輪出口圓周速度組成合速，沖入泵輪的 進(jìn)口徑向流道，重新在泵輪中獲取能量，泵輪轉(zhuǎn)向與渦 輪相同，如此周而復(fù)始，構(gòu)成了工作油在泵輪和渦輪二 者間的自然環(huán)流，從而傳遞了動(dòng)力。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 在泵輪轉(zhuǎn)速固定的情況下，工作油量愈多，傳遞的動(dòng)轉(zhuǎn)距也愈大。 反過來說，如果動(dòng)轉(zhuǎn)距不變，那么工作油量愈多，渦輪的轉(zhuǎn)速也愈 大（因泵輪的轉(zhuǎn)速是固定的），從而可以通過改變工

20、作油油量的多 少來調(diào)節(jié)渦輪的轉(zhuǎn)速去適應(yīng)泵的轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程及功率。通過充 油量的調(diào)節(jié)，液力耦合器的調(diào)速范圍可達(dá)0.20.975。在液力耦合器 中，改變循環(huán)圓內(nèi)充油量的方法基本上有：調(diào)節(jié)循環(huán)圓的進(jìn)油量； 調(diào)節(jié)循環(huán)圓的出油量；調(diào)節(jié)循環(huán)圓的進(jìn)出油量。調(diào)節(jié)工作油的進(jìn)油 量是通過工作油泵和調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行的。調(diào)節(jié)工作油的出油量是通過 旋轉(zhuǎn)外殼里的勺管位移來實(shí)現(xiàn)的。但是采用前二種調(diào)節(jié)方法，在發(fā) 電機(jī)組要求迅速增加負(fù)荷或迅速減負(fù)荷時(shí)，均不能滿足要求。只有 采用第三種方法，在改變工作油進(jìn)油量的同時(shí)，移動(dòng)勺管位置，調(diào) 節(jié)工作油的出油量，才能使渦輪的轉(zhuǎn)速迅速變化。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹

21、（液力耦合器） 勺管用改變工作腔內(nèi)充液量的方法來改變耦合器特性， 獲得不同的渦輪轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速，常用的方 法是在轉(zhuǎn)動(dòng)外殼與泵輪間的副油腔中，安置一個(gè)導(dǎo)流管 ，即勺管。勺管的管口迎著工作液的旋轉(zhuǎn)方向。勺管由 操縱機(jī)構(gòu)控制，在副油腔中作徑向移動(dòng)。當(dāng)勺管移到最 大半徑位置時(shí)，將不斷地把工作腔中供入的油全部排出 ，耦合器處于脫離狀態(tài)。當(dāng)勺管處在最小半徑位置時(shí)， 耦合器則處于全充油工作狀態(tài)。這樣當(dāng)勺管徑向移動(dòng)每 一個(gè)位置，即可得到一個(gè)相應(yīng)的不同充液度，從而達(dá)到 調(diào)節(jié)負(fù)荷的目的。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 液力耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速一定低于泵輪轉(zhuǎn)速。若渦輪的轉(zhuǎn)

22、 速等于泵輪的轉(zhuǎn)速，則泵輪出口處的工作油的壓力與渦 輪進(jìn)口處的油壓相等，且它們的壓力方向相反，相互頂 住，工作油在循環(huán)圓內(nèi)將不產(chǎn)生流動(dòng)。渦輪就得不到力 矩，當(dāng)然就轉(zhuǎn)不起來，因此渦輪的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)只能低于泵 輪的轉(zhuǎn)速。而只有當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速時(shí)，泵輪出 口處的油壓才大于渦輪進(jìn)口處的油壓，工作油在壓力差 作用下產(chǎn)生循環(huán)運(yùn)動(dòng)，于是渦輪被沖動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來。就像 交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，永遠(yuǎn)低于靜子旋轉(zhuǎn)磁場旋 轉(zhuǎn)速度。液力耦合器工作時(shí)，工作油在循環(huán)圓中循環(huán)流 動(dòng)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 在能量傳送過程中，從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速稍低于主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 。該轉(zhuǎn)速差稱為轉(zhuǎn)差。由轉(zhuǎn)

23、速差造成的能量損耗將使工 作油的溫度升高，因此，需要冷卻工作油以耗散該熱量 。工作油通過循環(huán)油閥流入與之相連的工作室，由于離 心力的作用，工作油在勺形室內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)的油環(huán)。勺管 的位置決定了勺形室內(nèi)油環(huán)的厚度以及工作室內(nèi)的油填 充程度。勺管抽出工作室內(nèi)受熱的工作油并將其導(dǎo)入工 作油冷油器進(jìn)行冷卻，然后通過循環(huán)油閥流回耦合器。 這樣就完成了一個(gè)循環(huán)。如果需要增加耦合器中工作油 的注油量，可以調(diào)節(jié)勺管，工作油泵便從油箱中抽取額 外數(shù)量的工作油送入油路。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 液力耦合器的

24、工作特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)： 可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。通過改變勺管位置來改變渦輪的轉(zhuǎn)速， 使泵的流量、揚(yáng)程都得到改變，并使泵組在較高效率下運(yùn) 行。 可滿足鍋爐點(diǎn)火工況要求。鍋爐點(diǎn)火時(shí)要求給水流量很小 ，定速泵用節(jié)流降壓來滿足，調(diào)節(jié)閥前、后壓差可達(dá) 12MPa以上。利用液力耦合器，只需降低輸出轉(zhuǎn)速即可滿 足要求，既經(jīng)濟(jì)又安全。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 可空載起動(dòng)且離合方便。使電動(dòng)機(jī)不需要有較大的富裕 量，也使廠用母線減少啟動(dòng)時(shí)的受沖擊時(shí)間。 隔離振動(dòng)。耦合器泵輪與渦輪間扭矩是通過液體傳遞的 ，是柔性聯(lián)接，所以主動(dòng)軸與從動(dòng)軸產(chǎn)生的振動(dòng)不可能 相互傳遞。 無磨損，堅(jiān)固

25、耐用，安全可靠，壽命長。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 過載保護(hù)。由于耦合器是柔性傳動(dòng)，工作時(shí)有滑差，當(dāng) 從動(dòng)軸上的阻力扭矩突然增加時(shí)，滑差增大，甚至制動(dòng) ，但此時(shí)原動(dòng)機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不致受損，因此，液力耦 合器可保護(hù)系統(tǒng)免受動(dòng)力過載的沖擊。 液力耦合器的缺點(diǎn)是液力耦合器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有一定的功率損 失；除本體外，還增加一套輔助設(shè)備，價(jià)格較貴。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 液力耦合器調(diào)速給水泵可從如下方面獲得經(jīng)濟(jì)性： 使用液力耦合器后，給水泵可在較小的轉(zhuǎn)速比下啟動(dòng)， 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，電動(dòng)機(jī)的容量就不必過于富裕，避免大 馬拉小車的

26、現(xiàn)象。 正常運(yùn)行中使用耦合器調(diào)節(jié)給水，與傳統(tǒng)的節(jié)流調(diào)節(jié)相 比，無節(jié)流損失。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵介紹 （液力耦合器） 雖然低轉(zhuǎn)速比時(shí)，耦合器有一定的功率損耗，但其最大 損耗在轉(zhuǎn)速比為23工況時(shí)，且功率損耗值不超過其傳 遞功率的15，故在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其泵組經(jīng)濟(jì)性更為 明顯。 減少給水對(duì)管路、閥門的沖刷，延長使用壽命。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī) （概述） 汽輪機(jī)的功能就是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)給水泵的小 汽輪機(jī)同樣也是如此，其本體結(jié)構(gòu)的組成部件與主汽輪機(jī) 的基本相同，主汽閥、調(diào)節(jié)閥、汽缸、噴嘴室、隔板、轉(zhuǎn) 子、支持軸承、推力軸承、軸封裝置等

27、樣樣俱全。在前面 已經(jīng)對(duì)主汽輪機(jī)本體各部件的結(jié)構(gòu)、功能、技術(shù)要求作了 必要的闡述，這些闡述也適用于小汽輪機(jī)本體部件。 驅(qū)動(dòng)給水泵的小汽輪機(jī)型式主要有背壓式、背壓抽汽式和 凝汽式 。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī) （概述） 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī)是日本三菱公司的產(chǎn)品。給水 泵汽輪機(jī)為單缸、單流、凝汽式單缸、單流、凝汽式，汽源采用具有高、低壓 雙路進(jìn)汽的自動(dòng)切換進(jìn)汽方式，正常運(yùn)行時(shí)，由主汽輪機(jī) 的四段抽汽（至除氧器的抽汽）供給，啟動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)由 冷段蒸汽系統(tǒng)供給，調(diào)試時(shí)由輔助蒸汽系統(tǒng)供給，同時(shí)輔 助蒸汽系統(tǒng)也可滿足給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)要求。 給水泵汽輪機(jī)排汽向下直接排入凝汽器

28、。每臺(tái)給水泵汽輪 機(jī)各自設(shè)有一套潤滑和控制油系統(tǒng)。給水泵汽輪機(jī)的正常 工作汽源從四級(jí)抽汽管道上引出，裝設(shè)有流量測量噴嘴、 電動(dòng)隔離閥和逆止閥，逆止閥是為了防止高壓汽源切換時(shí) ，高壓蒸汽串入抽汽系統(tǒng)，當(dāng)給水泵汽輪機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行 使用高壓汽源時(shí)，該管道亦將處于熱備用狀態(tài)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī) （技術(shù)數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù) 1） 項(xiàng)目 高壓汽源（冷段蒸汽）；低壓汽源（四級(jí)抽 汽） 編號(hào)單位內(nèi) 容 1型式 單缸、單流、主軸驅(qū)動(dòng)、凝汽式、雙汽源自 動(dòng)切換 2調(diào)節(jié)系統(tǒng)型式 DEH 3進(jìn)汽汽源 4高壓進(jìn)汽壓力 MPa （a） 5.768 5高壓進(jìn)汽溫度361.4 6低壓進(jìn)汽壓力 MP

29、a （a） 1.066 7低壓進(jìn)汽溫度364.9 9轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍r/min28506300 10額定功率kW15850 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī) （技術(shù)數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù) 2） r/min 編號(hào)項(xiàng)目單位內(nèi) 容 10額定功率kW15850 11額定轉(zhuǎn)速r/min5855 12設(shè)計(jì)功率kW22000 13設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速6300 14額定內(nèi)效率%81 15最大連續(xù)出力kW22000 16額定進(jìn)汽壓力MPa（a）1.066 17額定進(jìn)汽溫度362.9 18 額定排 氣壓力 高壓側(cè)KPa（a） 6.39 低壓側(cè) KPa（a）5.40 19 額定排 氣溫度 高壓側(cè) 37 低壓側(cè)35 20緊

30、急跳閘轉(zhuǎn)速r/min6440 21轉(zhuǎn)動(dòng)方向 逆時(shí)針（從小汽機(jī)向給水泵看） 22和給水泵聯(lián)接方式 柔性聯(lián)軸器 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī) （輪廓圖 ） 11軸承 2低壓主汽調(diào)節(jié)閥 3排汽管中心線 42軸承 5固定鍵 6死點(diǎn) 7彈性支撐 8定心鍥 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī) （剖視圖 ） 1排汽端蓋 2調(diào)速器 31軸承 4排汽管中心線 5給水泵 62軸承 7本體 8轉(zhuǎn)向 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵汽輪機(jī)的潤滑壓力油系統(tǒng) （概述） 由于小汽輪機(jī)的運(yùn)行方式與主汽輪機(jī)不同，所以每臺(tái)小汽 輪機(jī)都各自配備一套獨(dú)立的潤滑油系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)，用于向小汽輪

31、機(jī) 的軸承、盤車裝置、齒形聯(lián)軸器以及給水泵的軸承提供潤 滑和冷卻用油。 小汽輪機(jī)配備有自身的壓力油系統(tǒng)壓力油系統(tǒng)，用于向小汽輪機(jī)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)和保安系統(tǒng)供油。目前，小汽輪機(jī)壓力油系統(tǒng)有兩種 配置方式：每臺(tái)小汽輪機(jī)配置一套壓力油系統(tǒng)（如北侖港每臺(tái)小汽輪機(jī)配置一套壓力油系統(tǒng)（如北侖港 電廠電廠2號(hào)機(jī)組）；兩臺(tái)小汽輪機(jī)共用一套壓力油系統(tǒng)（如石號(hào)機(jī)組）；兩臺(tái)小汽輪機(jī)共用一套壓力油系統(tǒng)（如石 洞口二電廠洞口二電廠600MW機(jī)組）機(jī)組）。華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī)壓 力油系統(tǒng)采用第一種配置方式。小汽輪機(jī)壓力油系統(tǒng)既可 以與主汽輪機(jī)采用相同的工質(zhì)，即采用抗燃油（如磷酸脂 抗燃油）；也可以和小汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)共用汽

32、輪機(jī)油。 華能玉環(huán)電廠選用的是第二種方式。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵汽輪機(jī)的潤滑壓力油系統(tǒng) （組成） 小汽輪機(jī)壓力油系統(tǒng)的設(shè)備配置主要包括壓力油油箱、壓 力油泵、凈化再生油泵及油再生器、濾網(wǎng)、蓄能器（蓄壓 器）、壓力調(diào)節(jié)裝置（壓力調(diào)節(jié)閥、安全閥）、冷油器、 電加熱器、試驗(yàn)電磁閥以及連接系統(tǒng)的管道、閥門（隔離 閥、止回閥）等部件。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠給水泵汽輪機(jī)潤滑壓力油系 統(tǒng)介紹 華能玉環(huán)電廠潤滑壓力油系統(tǒng)設(shè)有可靠的主輔供油設(shè)備 ，在啟停、正常運(yùn)行和事故情況下均能滿足給水泵汽輪機(jī) 和汽動(dòng)給水泵軸承的潤滑需要，并能保證安全油供應(yīng)。 給水泵汽輪機(jī)設(shè)有電動(dòng)油泵供油系統(tǒng)

33、為給水泵汽輪機(jī)和汽 動(dòng)給水泵的軸承提供潤滑油，同時(shí)為給水泵汽輪機(jī)供應(yīng)安 全油。油質(zhì)和主汽輪機(jī)潤滑油相同，為ISO VG46汽輪機(jī)油 ，流量為535l/min，壓力為98kPa（g）。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng) （概述） 給水泵小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是，根據(jù)鍋爐給水調(diào)節(jié)的 需要，通過改變小汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變給水泵的轉(zhuǎn)速，使 得給水泵的供水符合鍋爐的負(fù)荷要求。 每臺(tái)給水泵小汽輪機(jī)各設(shè)有一套獨(dú)立的調(diào)節(jié)一保護(hù)系統(tǒng)。 采用的調(diào)節(jié)方式有兩種：一種是模擬式電液調(diào)節(jié)一種是模擬式電液調(diào)節(jié)（用模擬用模擬 量進(jìn)行控制量進(jìn)行控制），如北侖港電廠，如北侖港電廠2號(hào)機(jī)組；另一種是數(shù)字式電號(hào)機(jī)

34、組；另一種是數(shù)字式電 液調(diào)節(jié)液調(diào)節(jié)（用數(shù)值量進(jìn)行控制用數(shù)值量進(jìn)行控制），如石洞口二電廠的超臨界，如石洞口二電廠的超臨界 壓力壓力600MW機(jī)組。機(jī)組。電液調(diào)節(jié)就是控制功能由電氣系統(tǒng)完成 ，或者說，控制指令由電氣系統(tǒng)發(fā)出，而完成該指令的執(zhí) 行機(jī)構(gòu)是液壓機(jī)構(gòu)。將電氣指令信號(hào)轉(zhuǎn)換為液力操作信號(hào) 的部件稱為電液轉(zhuǎn)換器。它是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件 ，其性能必須十分可靠，才能完成電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)鍋爐給水原理 泵組正常運(yùn)行時(shí)，前置泵向給水泵的供水情況和給水泵的 出水情況基本保持恒定，因此給水管路的阻力特性也基本 保持恒定。若管道系統(tǒng)的阻力特性不變，當(dāng)給水

35、泵的轉(zhuǎn)速 從n1變到n2 時(shí)，給水泵工作特性曲線發(fā)生變動(dòng)，從而使工 作點(diǎn)位置由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，給水泵的出水流量相應(yīng)地從qmA變 為qmB。因此，只要通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變給水泵小汽輪機(jī)的轉(zhuǎn) 速，就可以改變給水泵的出力。 鍋爐運(yùn)行時(shí)所需要的給水量由其給水控制系統(tǒng)輸出控制指 令，該指令通過電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液力控制系統(tǒng)中電磁滑 閥的行程信號(hào)。于是液力執(zhí)行機(jī)構(gòu)在電磁滑閥的控制下， 開大或關(guān)小給水泵小汽輪機(jī)的進(jìn)汽閥，改變給水泵小汽輪 機(jī)的進(jìn)汽量，以此改變給水泵的轉(zhuǎn)速，也即改變給水泵的 出力，使其與鍋爐的出力相平衡。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 給水泵汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng) （組成） 給水泵小汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)由三個(gè)主要

36、部分組成：電氣控 制部分（鍋爐給水）、電液轉(zhuǎn)換器、液力執(zhí)行機(jī)構(gòu) 。 圖中虛線框內(nèi)是小汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 對(duì)于給水泵小汽輪機(jī)，轉(zhuǎn)速和出力是隨主汽輪機(jī)負(fù)荷的變 化而變化的，主汽輪機(jī)負(fù)荷增加，鍋爐所需的給水量也增 加，給水泵小汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速就要提高；反之，轉(zhuǎn)速降低。 也就是說，小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的開度取決于鍋爐所需的給水 流量。這就是給水泵小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本出發(fā)點(diǎn)基本出發(fā)點(diǎn)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 高壓加熱器概述（保護(hù)裝置） 高壓加熱器的概述可參看低壓加熱器的概述部分，此外 高壓加熱器還有自身的一些特點(diǎn)。高壓加熱器的保護(hù)裝 置一般有如下幾個(gè)：水位高報(bào)警信號(hào)，危急疏水門，給 水自動(dòng)旁路，進(jìn)汽門、抽

37、汽逆止門聯(lián)動(dòng)關(guān)閉，汽側(cè)安全 門等。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 高壓加熱器概述（給水自動(dòng)旁路） 當(dāng)高壓加熱器內(nèi)部鋼管破裂，水位迅速升高到某一數(shù)值 時(shí)，高壓加熱器進(jìn)、出水門迅速關(guān)閉，切斷高壓加熱器 進(jìn)水，同時(shí)讓給水經(jīng)旁路直接送往鍋爐，這就是高壓加 熱器給水自動(dòng)旁路。對(duì)于大機(jī)組來說，這是一個(gè)十分重 要的保護(hù)裝置。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 高壓加熱器概述（蒸汽冷卻器） 大機(jī)組配套的表面式加熱器設(shè)置蒸汽冷卻器的目的是為了 在結(jié)構(gòu)上彌補(bǔ)表面式加熱器由于端蓋的存在而影響熱經(jīng)濟(jì) 性。將加熱器出水的全部或一部分引入蒸汽冷卻器，讓該 加熱器的抽汽先經(jīng)過這一設(shè)備再進(jìn)入加熱器本身，這樣就 可以充分利用抽汽的過熱

38、度，使出水溫度接近、等于甚至 超過該級(jí)抽汽壓力下的飽和溫度，提高熱經(jīng)濟(jì)性。在這個(gè) 換熱器中蒸汽并不凝結(jié)，只是以降低其過熱度來放出一定 的熱量，用以加熱給水。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 高壓加熱器概述（蒸汽冷卻器） 加熱器的蒸汽冷卻器可單獨(dú)設(shè)置（外置式）或直接裝在加 熱器內(nèi)部（內(nèi)置式），內(nèi)置式的蒸汽冷卻器稱為蒸汽冷卻 段。究竟是外置還是內(nèi)置，這要根據(jù)抽汽參數(shù)、蒸汽過熱 度的大小及給水加熱溫度等情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定 。由于抽汽的過熱度不會(huì)很大，并且過熱蒸汽的傳熱效果 較差，因此蒸汽冷卻器一般只應(yīng)用于過熱度較大、對(duì)經(jīng)濟(jì) 性要求較高、經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為是合理的地方。華能玉 環(huán)電廠1000MW機(jī)

39、組經(jīng)技術(shù)比較后，確定1、2、3號(hào)高壓加 熱器內(nèi)部設(shè)蒸汽冷卻段。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠高壓加熱器介紹 （容量） 華能玉環(huán)電廠高壓給水加熱器為臥式表面凝結(jié)型換熱器， 按汽機(jī)夏季工況下熱平衡圖中管側(cè)流量為基準(zhǔn)，并留有 10%的流量裕量。最大管側(cè)流速根據(jù)閥門全開VWO工況熱 平衡校核以避免損壞管子。當(dāng)有10%堵管時(shí)，仍能保證高 壓給水加熱器的性能滿足汽輪機(jī)組各工況給水加熱的要求 ，以及各工況下加熱器疏水端差和給水端差的要求。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠高壓加熱器介紹 （組成） 高壓加熱器由過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段和疏水冷卻段組成 。高壓給水加熱器內(nèi)有合適的水容積，用于疏

40、水水位的控 制，并確保在所有運(yùn)行工況下，疏水冷卻段的管束均淹沒 在疏水中。同時(shí)能在適當(dāng)控制疏水水量的前提下，使加熱 器內(nèi)積水的表面積暴露最小，以便減少在汽機(jī)甩負(fù)荷時(shí)疏 水?dāng)U容后倒入汽機(jī)。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠高壓加熱器介紹 （排氣） 在啟動(dòng)過程和機(jī)組連續(xù)運(yùn)行過程中，為去除集聚在蒸汽死 區(qū)的非凝結(jié)氣體，在加熱器內(nèi)裝有足夠的排氣接管和內(nèi)部 擋板，其排氣量按進(jìn)入加熱器汽量的0.5%設(shè)計(jì)，管內(nèi)徑足 夠大，滿足排氣要求。啟動(dòng)排氣接管與連續(xù)運(yùn)行所需的排 氣接管分開，不腐蝕高壓給水加熱器。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠高壓加熱器介紹 （保護(hù)、清洗和注水、放水） 高壓給水加熱器

41、上裝有充氮保護(hù)接口，水室有一個(gè)化學(xué) 清洗口。高壓給水加熱器的汽側(cè)和水側(cè)均設(shè)有放水閥， 用于停運(yùn)和檢修時(shí)泄壓和排盡積水。高壓給水加熱器水 側(cè)有注水門，并在管系的最高點(diǎn)有放氣閥，用于注水時(shí) 排放管系內(nèi)的空氣。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 華能玉環(huán)電廠高加系統(tǒng)圖 返回第5頁 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（作用） 進(jìn)入鍋爐的給水中如果含有氧氣，將會(huì)使給水管道、鍋 爐設(shè)備及汽輪機(jī)通流部分遭受腐蝕，縮短設(shè)備的壽命。 除氧器的主要作用就是用它來除去鍋爐給水中的氧氣及 其它氣體，保證給水的品質(zhì)。同時(shí)，除氧器本身又是給 水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)中的一個(gè)混合式加熱器，起了加熱給水 ，提高給水溫度的作用。 上海交通

42、大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（分類） 根據(jù)除氧器中的壓力不同，可分為真空除氧器、大氣式 除氧器和高壓除氧器三種。根據(jù)水在除氧器中散布的形 式不同，又可分為淋水盤式、噴霧式和噴霧填料式三種 。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（高壓除氧器） 大機(jī)組都是采用高壓除氧器，與大氣式除氧器相比具有下 述優(yōu)點(diǎn)： （1）當(dāng)高壓加熱器故障停用時(shí)，進(jìn)入鍋爐的給水 溫度仍可保持較高值，有利于鍋爐的正常運(yùn)行；（2）可以 減少一級(jí)價(jià)格昂貴而運(yùn)行不十分可靠的高壓加熱器；（3） 有利于回收利用加熱器疏水的熱量，同時(shí)在凝結(jié)水量很少 時(shí)，仍能保持有加熱蒸汽進(jìn)人除氧器，使除氧器工作穩(wěn)定 。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所

43、除氧器概述（高壓除氧器） 高壓除氧器的缺點(diǎn)是配套的給水泵處在高溫高壓條件下 運(yùn)行，設(shè)備投資費(fèi)用高，運(yùn)行時(shí)給水泵耗用廠用電較多 ；同時(shí)，這種除氧器必須設(shè)置在水泵上方較高的標(biāo)高層 ，以避免運(yùn)行中給水泵發(fā)生汽蝕和給水管道內(nèi)發(fā)生水沖 擊。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（淋水盤式除氧器） 淋水盤式除氧器主要由除氧塔和下部的貯水箱組成。在 除氧塔中裝有篩狀多孔的淋水盤，從凝結(jié)水泵來的凝結(jié) 水，其它疏水及化學(xué)補(bǔ)充水，分別由上部管道進(jìn)入除氧 塔，經(jīng)篩狀多孔圓形淋水盤分散成細(xì)小的水滴落下。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（淋水盤式除氧器） 汽輪機(jī)來的抽汽經(jīng)過壓力調(diào)整器進(jìn)人除氧塔下部，并由下 向

44、上流動(dòng)，與下落的細(xì)小水滴接觸換熱，把水加熱到飽和 溫度，水中的氣體不斷分離逸出，并由塔頂?shù)呐艢夤芘抛?，凝結(jié)水則流至下部的貯水箱中，除氧器排出的氣、汽混 合物經(jīng)過余汽冷卻器，回收余汽中工質(zhì)和一部分熱量后排 人大氣。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（噴霧式除氧器） 噴霧式除氧器依靠凝結(jié)水泵的壓力，用噴嘴將凝結(jié)水霧 化，使凝結(jié)水同加熱蒸汽接觸面積大大增加。這種除氧 器對(duì)進(jìn)水溫度無特殊要求，溫度很低的水在其中可以立 即加熱至除氧器壓力下的飽和溫度，故當(dāng)?shù)拓?fù)荷或低壓 加熱器事故停運(yùn)時(shí)，除氧效果幾乎不受影響。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（噴霧式除氧器） 在除氧過程中，大部分溶解于水中

45、的氧氣以小氣泡形式 逸出，殘留氧要靠擴(kuò)散來消除。在噴霧過程中，水滴被 擊成霧狀，對(duì)除去大量的小氣泡是極為有利的。但霧化 時(shí)水滴直徑變小，表面張力增大，這對(duì)殘留氧氣的擴(kuò)散 是不利的。因此單用噴霧式結(jié)構(gòu)，往往還不能獲得滿意 的除氧效果，這種除氧器出水的含氧量約為0.05 0.10mgL。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（噴霧淋水盤式除氧器） 目前大機(jī)組采用的噴霧淋水盤式除氧器既保持了噴霧式 除氧器的優(yōu)點(diǎn)又增設(shè)了淋水盤彌補(bǔ)其不足，因而是一種 除氧效果比較理想的除氧器。實(shí)質(zhì)上噴霧淋水盤式除氧 器是對(duì)水進(jìn)行了兩次加熱除氧，因而除氧效果好，此外 還有低負(fù)荷適應(yīng)性較好、出力大的優(yōu)點(diǎn)。 上海交通大學(xué)熱

46、能工程研究所 除氧器概述（安裝） 因除氧器水箱的水溫相當(dāng)于除氧器壓力下的飽和溫度，如 果除氧器安裝高度和給水泵相同的話，給水泵進(jìn)口處壓力 稍有降低，水就會(huì)汽化，在給水泵進(jìn)口處產(chǎn)生汽蝕，造成 給水泵損壞的嚴(yán)重事故。為了防止汽蝕產(chǎn)生，必須不使給 水泵進(jìn)口壓力降低至除氧器壓力，因此就必須將除氧器安 裝在一定高度處，利用水柱的高度來克服進(jìn)口管的阻力和 給水泵進(jìn)口產(chǎn)生的負(fù)壓，使給水泵進(jìn)口壓力大于除氧器的 工作壓力，防止給水的汽化。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（安裝） 一般還要考慮除氧器壓力突然下降時(shí)，給水泵運(yùn)行的可 靠性，所以，除氧器安裝標(biāo)高還留有安全裕量，一般大 氣式除氧器的標(biāo)高為6m左右

47、，0.6MPa的除氧器安裝高度 為1418m，滑壓運(yùn)行的高壓除氧器安裝標(biāo)高達(dá)35m以 上。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（除氧器水箱） 除氧器水箱的作用是貯存給水，平衡給水泵向鍋爐的供 水量與凝結(jié)水泵送進(jìn)除氧器水量的差額。也就是說，當(dāng) 凝結(jié)水量與給水量不一致時(shí)，可以通過除氧器水箱的水 位高低變化調(diào)節(jié)，滿足鍋爐給水量的需要。除氧器水箱 的容積一般考慮滿足鍋爐額定負(fù)荷下20min用水量的要求 。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（除氧器水箱） 當(dāng)汽輪機(jī)甩全負(fù)荷，除氧器停止進(jìn)水，鍋爐打開向空排 汽門，除氧器水箱尚可維持一段時(shí)間，給水泵可繼續(xù)向 鍋爐供水。當(dāng)除氧器水箱容積一定時(shí)，為充分

48、發(fā)揮水箱 有效容積的作用，運(yùn)行中應(yīng)盡量維持較高的水位。一般 除氧器汽水管道排列的原則是：進(jìn)水因其溫度低，應(yīng)在 除氧器的上部，蒸汽管放在除氧器的下部，這樣使汽水 形成良好的對(duì)流換熱條件。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（再沸騰管） 除氧器加熱蒸汽有一路引入水箱的底部或下部（正常水 面以下），作為給水再沸騰用。裝設(shè)再沸騰管有兩點(diǎn)作 用：（1）有利于機(jī)組啟動(dòng)前對(duì)水箱中給水的加溫及備用 水箱維持水溫，因?yàn)檫@時(shí)水并未循環(huán)流動(dòng)，如加熱蒸汽 只在水面上加熱，壓力升高較快，但水不易得到加熱； （2）正常運(yùn)行中使用再沸騰管對(duì)提高除氧效果有益處。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（再沸騰管） 開啟再

49、沸騰閥，使水箱內(nèi)的水經(jīng)常處于沸騰狀態(tài)，同時(shí) 水箱液面上的汽化蒸汽還可以把除氧水與水中分離出來 的氣體隔絕，從而保證了除氧效果。使用再沸騰管的缺 點(diǎn)是汽水加熱沸騰時(shí)噪聲較大，且該路蒸汽一般不經(jīng)過 自動(dòng)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，操作調(diào)整不方便。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（汽源） 高壓除氧器用汽連接在相應(yīng)壓力的抽汽管上，為保證除 氧器壓力在汽輪機(jī)低負(fù)荷時(shí)不致降低，設(shè)置有能切換至 較高抽汽壓力的切換閥。當(dāng)幾臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)可設(shè)置 用汽母管，作為備用汽源。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（溢流裝置） 除氧器安裝有溢流裝置，安裝溢流裝置的目的是防止在運(yùn) 行中大量水突然進(jìn)入除氧器或監(jiān)視調(diào)整不及時(shí)造成

50、除氧器 滿水事故。安裝溢流裝置后，如果滿水，水從溢流裝置排 走，避免了除氧器運(yùn)行失常危及設(shè)備安全。大氣式除氧器 的溢流裝置一般為水封筒，高壓除氧器裝設(shè)高水位自動(dòng)放 水門。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（定壓運(yùn)行） 除氧器定壓運(yùn)行是指運(yùn)行中不管機(jī)組負(fù)荷多少，始終保 持除氧器在額定的工作壓力下運(yùn)行。定壓運(yùn)行時(shí)抽汽壓 力始終高于除氧器壓力，用進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)汽量 ，保持除氧器額定工作壓力。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述（滑壓運(yùn)行） 除氧器滑壓運(yùn)行是指除氧器的運(yùn)行壓力不是恒定的，而 是隨著機(jī)組負(fù)荷與抽汽壓力而改變。機(jī)組從額定負(fù)荷至 某一低負(fù)荷范圍內(nèi)，除氧器進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥全開，進(jìn)汽壓力 不進(jìn)行任何調(diào)節(jié)，機(jī)組負(fù)荷降低時(shí)，除氧器壓力隨之下 降；負(fù)荷增加時(shí)，除氧器壓力隨之上升。 上海交通大學(xué)熱能工程研究所 除氧器概述