




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
第五講給水系統(tǒng)及其設(shè)備第一頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四第一節(jié)系統(tǒng)概述一、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凝結(jié)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。給水系統(tǒng)的最初注水來自凝結(jié)水系統(tǒng)。二、徐州彭城電廠給水系統(tǒng)徐州彭城電廠給水系統(tǒng)按最大運(yùn)行流量即鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況時相對應(yīng)的給水量進(jìn)行設(shè)計,按機(jī)組FCB工況時相對應(yīng)的給水量進(jìn)行校核。系統(tǒng)設(shè)置兩臺50%容量的汽動給水泵和1臺30%容量的電動啟動給水泵(不考慮備用)。每臺汽動給水泵配置1臺不同軸的電動給水前置泵。電動給水泵配有1臺與主泵用同一電機(jī)拖動的前置泵。對汽動給水泵的臺數(shù)和容量選擇,決定于多種因素。配100%容量汽動泵,單泵在機(jī)組40~100%負(fù)荷范圍,泵與主機(jī)的負(fù)荷相匹配,調(diào)節(jié)比較方便。低于40%負(fù)荷,則切換至備用汽源,也能保證機(jī)組正常運(yùn)行。雖然100%容量泵比2×50%容量泵方案投資省,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高,但由于100%給水泵配套的給水泵汽輪機(jī)目前需要進(jìn)口,而2×50%給水泵汽輪機(jī)可以國產(chǎn),另外,100%給水泵汽輪機(jī)需要配套單獨(dú)的凝汽器、真空泵、凝結(jié)水泵等輔助設(shè)備,總體上100%給水泵汽輪機(jī)組比2×50%給水泵汽輪機(jī)組投資多約3000萬元。配2×50%容量汽動泵,優(yōu)點(diǎn)是一臺汽動泵組故障時,仍能帶50%負(fù)荷運(yùn)行。給水泵的可靠性對機(jī)組運(yùn)行影響極大,考慮到國內(nèi)外已運(yùn)行的1000MW機(jī)組大都采用2×50%汽動給水泵配置方案,本系統(tǒng)目前按2×50%汽動給水泵設(shè)計配置。第二頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四電動泵的容量選擇,主要考慮到機(jī)組啟動方便,可靠,經(jīng)濟(jì)性等因素。根據(jù)上海鍋爐廠推薦的鍋爐最小直流負(fù)荷為30%BMCR,同時考慮到機(jī)組安裝后沖管等需要,參考國內(nèi)外同容量和參數(shù)機(jī)組的普遍配置,本次設(shè)計按設(shè)置1×30%BMCR電動啟動泵,不考慮備用功能方案。給水泵的額定容量出水按給水系統(tǒng)的最大運(yùn)行流量再加5%裕量進(jìn)行選擇,同時還考慮了FCB時高旁開啟時的噴水量;入口流量還考慮再熱器減溫水量(中間抽頭)及密封水泄漏量。揚(yáng)程也按高壓旁路開啟點(diǎn)相應(yīng)高壓給水壓力設(shè)計并留有適當(dāng)裕量。汽動泵的前置泵由電動機(jī)驅(qū)動,電動泵的前置泵與電動泵采用同一電動機(jī)驅(qū)動。目前1000MW等級機(jī)組高壓加熱器配置,考慮到設(shè)備的制造成本及制造廠的設(shè)計制造能力,高壓加熱器大都采用雙列形式的配置(日本和美國),僅在歐洲有單列高加的投運(yùn)業(yè)績(SchwarzePump、Boxberg、Lippendorf、NiederaussemK),高加型式為立式。第三頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四采用雙列高加的原因(1)單列布置的高壓加熱器(以下簡稱高加)負(fù)荷適應(yīng)性較差,當(dāng)高加故障停運(yùn)時,整列高加停運(yùn),對大容量機(jī)組而言將對機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生較大沖擊。(2)由于單列高加布管數(shù)量較多,蒸汽在高壓加熱器內(nèi)的流型分布復(fù)雜,易出現(xiàn)較大的換熱死區(qū),從而影響傳熱效果。(3)單列高加管系支撐結(jié)構(gòu),防汽、水沖蝕結(jié)構(gòu)和防振結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。(4)單列高加管板厚度較大,在汽側(cè)與水側(cè)溫差大的情況下,特別是在啟、停期間,管板將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力而不利于機(jī)組的長期安全運(yùn)行。(5)管板厚度、尺寸與質(zhì)量均較大(直徑約3000mm、厚度約730mm,質(zhì)量約40t),水室球形封頭較厚,導(dǎo)致鍛造、機(jī)加、堆焊與質(zhì)量保證困難較大,訂購和加工在國內(nèi)還沒有經(jīng)驗。(6)單列高加的制造、運(yùn)輸、安裝成本高。(7)單列高加外部的汽、水管道系統(tǒng)的設(shè)計較為簡單,閥門及控制元件少,控制管理方便,但管道、閥門的通徑變大。(8)如果采用雙列形式,1000MW機(jī)組的一列高壓加熱器的實(shí)際容量只有500MW,其高加水室、筒身直徑都小于600MW機(jī)組,盡管設(shè)計壓力比超臨界機(jī)組略高,其管板厚度與600MW機(jī)組高加相當(dāng),國內(nèi)幾個主要電站輔機(jī)廠均能設(shè)計制造。第四頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四采用雙列高加的原因現(xiàn)1000MW超超臨界壓力機(jī)組,其汽輪機(jī)高加回?zé)嵯到y(tǒng)給水溫升一般達(dá)110℃左右。如采用單列,一旦一只高加發(fā)生事故,整個高加系統(tǒng)將解列。此時鍋爐進(jìn)水溫度將下降110℃,對鍋爐影響很大。而采用雙列高加,一只高加發(fā)生事故,本列高加解列,還有另一列高加繼續(xù)運(yùn)行,其鍋爐進(jìn)水溫度,僅下降55℃左右。根據(jù)大型機(jī)組高加出力對機(jī)組熱耗的影響研究,高加出口溫度下降1℃,將使汽輪機(jī)熱耗上升2kJ/(kW.h)左右。由于單只高加事故而導(dǎo)致的汽輪機(jī)熱耗增加,單列高加要比雙列高加大110kJ/(kW·h)左右。盡管單列高加的方案初投資少于雙列高加的方案,但雙列高加的方案在機(jī)組運(yùn)行的靈活性和經(jīng)濟(jì)性上卻優(yōu)于單列高加的方案。采用雙列高加方案,降低了高加故障期間的汽輪機(jī)熱耗。采用雙列形式高加帶來的問題是由于加熱器數(shù)量增加,除氧間需增加一層布置加熱器,整個除氧間高度需要增加。而采用單列高加配置,由于容量增加,其水室和筒體的直徑需增加至~Φ2600和~Φ3000,管板厚度增加將超出制造廠機(jī)加工能力范圍。歐洲百萬等級機(jī)組配置高加均采用立式,結(jié)構(gòu)也與國內(nèi)600MW機(jī)組配套高加不同。目前國內(nèi)唯一配置單列高加的外高橋三期,采用的是臥式,雙流程U型管型式高加,由上海動力設(shè)備有限公司設(shè)計制造。第五頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四每列三臺高加給水采用液動(或電動)關(guān)斷大旁路系統(tǒng)。當(dāng)任一臺高加故障時,三臺高加同時從系統(tǒng)中退出,給水能快速切換到該列給水旁路。機(jī)組在高加解列時仍能帶額定負(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。給水泵出口設(shè)有最小流量再循環(huán)管道并配有相應(yīng)的控制閥門等,以確保在機(jī)組啟動或低負(fù)荷工況流經(jīng)泵的流量大于其允許的最小流量,最小流量再循環(huán)管道按主給水泵、前置泵所允許的最小流量中的最大者進(jìn)行設(shè)計,保證泵組的運(yùn)行安全。每根再循環(huán)管道都單獨(dú)接至除氧器水箱。給水總管上裝設(shè)30%容量的調(diào)節(jié)閥,以增加機(jī)組在低負(fù)荷時的流量調(diào)節(jié)的靈敏度。機(jī)組正常運(yùn)行時,給水流量由控制給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。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從省煤器前給水管道上引出。高壓給水管道材料采用15NiCuMoNb5-6-4(EN10216-2)。第六頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四圖5-1-1徐州彭城1000MW汽輪機(jī)給水系統(tǒng)圖第七頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四
第二節(jié)給水泵
一、設(shè)備概述供給鍋爐用水的泵叫給水泵。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,提高壓力后輸送給鍋爐,以滿足鍋爐用水的需要。由于給水溫度高(為除氧器壓力對應(yīng)的飽和溫度),在給水泵進(jìn)口處水容易發(fā)生汽化,會形成汽蝕而引起出水中斷。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。給水泵的拖動方式常見的有電動機(jī)拖動和專用小汽輪機(jī)拖動。用小型汽輪機(jī)拖動給水泵有4點(diǎn)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2900r/min提高到5000~7000r/min)變速調(diào)節(jié),高轉(zhuǎn)速可使給水泵的級數(shù)減少,重量減輕,轉(zhuǎn)動部分剛度增大,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,同時簡化了給水調(diào)節(jié)系統(tǒng),調(diào)節(jié)方便;(2)大型機(jī)組電動給水泵耗電量約占全部廠用電量的50%左右,采用汽動給水泵后,可以減少廠用電,使整個機(jī)組向外多供3%~4%的電量;(3)大型機(jī)組采用小汽輪機(jī)帶動給水泵后,可提高機(jī)組的熱效率0.2%~0.6%;(4)從投資和運(yùn)行角度看,大型電動機(jī)加液力聯(lián)軸器及電氣控制設(shè)備比小型汽輪機(jī)還貴,且大型電動機(jī)起動電流大,對廠用電系統(tǒng)運(yùn)行不利。第八頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四給水泵在啟動后,出水閥還未開啟時或外界負(fù)荷大幅度減少時(機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行),給水流量很小或為零,這時泵內(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,給水就會發(fā)生汽化,形成汽蝕。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,打開再循環(huán)管,使一部分給水流量返回到除氧器,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,甚至造成水泵振動和斷水事故。給水泵出口逆止閥的作用是當(dāng)給水泵停止運(yùn)行時,防止壓力水倒流,引起給水泵倒轉(zhuǎn)。高壓給水倒流會沖擊低壓給水管道及除氧器給水箱;還會因給水母管壓力下降,影響鍋爐進(jìn)水;如給水泵在倒轉(zhuǎn)時再次起動,起動力矩增大,容易燒毀電動機(jī)或損壞泵軸。第九頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四三、徐州彭城電廠給水泵組徐州彭城電廠汽動給水泵組為2×50%,電動調(diào)速給水泵組(啟動)為1×30%BMCR。汽動給水泵組的給水前置泵與主泵不同軸,分別布置在底層0米和運(yùn)轉(zhuǎn)層17米。電動給水泵組的給水前置泵由主泵電動機(jī)驅(qū)動,也布置在底層0米。汽動給水泵采用上海電力修造總廠有限公司的產(chǎn)品。前置泵(HZB303-720)為主給水泵提供合適的揚(yáng)程以滿足主給水泵在各種工況下汽蝕余量的要求,并留有足夠的裕量。前置泵的設(shè)計還須考慮在最小流量工況下及系統(tǒng)甩負(fù)荷工況共同作用下,前置泵自身不發(fā)生汽蝕,其主要部件均采用抗汽蝕材料制成,在結(jié)構(gòu)上還須考慮熱膨脹等的因素。徐州彭城電廠給水泵主泵是水平、離心、多級筒體式。為便于快速檢修泵,內(nèi)部組件設(shè)計成可以整體從泵外筒體內(nèi)抽出的芯包結(jié)構(gòu),芯包內(nèi)包括泵所有的部件。相同型號的泵組芯包內(nèi)所有部件都具有互換性。筒體內(nèi)所有受高速水流沖擊的區(qū)域都采取適當(dāng)?shù)拇胧┮苑乐箾_蝕。所有接合面也采取保護(hù)措施。汽動給水泵主泵給水接口采用下進(jìn)上出的布置方式,電動給水泵主泵給水接口采用上進(jìn)上出的布置方式。第十頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四在機(jī)組正常運(yùn)行工況下,汽動給水泵組(兩臺50%BMCR容量調(diào)速給水泵并列)調(diào)速運(yùn)行時,能滿足汽機(jī)低負(fù)荷至最大負(fù)荷給水參數(shù)的要求;汽動給水泵組能滿足主機(jī)FCB工況(汽源為冷段蒸汽)高壓旁路運(yùn)行時附加高旁減溫水運(yùn)行要求;在機(jī)組啟動狀態(tài)下,啟動給水泵組調(diào)速運(yùn)行時,能滿足啟動狀態(tài)下機(jī)組給水參數(shù)的要求。汽動給水泵組能滿足機(jī)組各種啟動工況直接用給水泵汽輪機(jī)(汽源為輔助蒸汽)進(jìn)行啟動的要求,即機(jī)組采用汽動給水泵而不采用電動給水泵組啟動的方式。從主泵中間級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。電動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45°~50°角;汽動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45°~50°角。給水泵能通過靠背輪平衡掉大部分軸向推力,剩余的軸向推力則通過平衡鼓和推力軸承平衡;平衡裝置確保了轉(zhuǎn)子在任何工況下都不會發(fā)生軸向移動,推力軸承則保證軸向?qū)?zhǔn)以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)(包括給水泵啟停)過程中軸向推力的可靠平衡。汽動給水泵采用迷宮密封,電動給水泵采用機(jī)械密封;在運(yùn)行過程中,迷宮密封確保了密封水不會進(jìn)入泵內(nèi),而給水亦不會向外泄漏。第十一頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四四、汽動給水泵徐州彭城電廠汽動給水泵主泵和汽動給水泵前置泵的參數(shù)如表5-2-1和5-2-2所示。汽動給水泵輪廓圖、汽動給水泵剖視圖及汽動給水泵前置泵剖視圖如圖5-2-4、5-2-5和5-2-6所示。圖5-2-4徐州彭城電廠汽動給水泵輪廓圖(玉環(huán)圖)第十二頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四
表5-2-1徐州彭城電廠汽動給水泵主泵參數(shù)匯總表(HPT400-390-6S)
序號參數(shù)名稱單位運(yùn)行工況點(diǎn)額定工況點(diǎn)最大工況點(diǎn)旁路開啟點(diǎn)單泵最小點(diǎn)1進(jìn)水溫度℃184.3188.6188.6184.32進(jìn)水壓力MPa1.41.51.51.43流量t/h1454169818723864揚(yáng)程m3316.243510.593766.443871.125轉(zhuǎn)速rpm50835425573250836泵的效率%85.1285.885.8837.967進(jìn)口法蘭處需要吸入凈正壓頭(0%NPSHr)m62.4777.6191.5174.78軸功率kW14713.0418171.6521553.710721.89出口壓力MPa31.633.13536.610設(shè)計水溫℃20011泵體設(shè)計壓力/試驗壓力MPa50/6512關(guān)閉壓頭mH2O40004500510013制動功率kW2155414正常軸振(雙振幅值)mm0.0515軸振報警值mm0.116接口法蘭公稱壓力進(jìn)口MPa4.0出口MPa5017接口管規(guī)格(Ф×S)進(jìn)口mmΦ508×16抽頭mmΦ108×10出口mmΦ457×57(WB36)18重量kg1360019旋轉(zhuǎn)方向逆時針(從驅(qū)動端向自由端看)20軸承形式多油契套筒式徑向軸承+可傾瓦推力軸承21驅(qū)動方式汽輪機(jī)第十三頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四表5-2-2徐州彭城電廠汽動給水泵前置泵參數(shù)匯總表(HZB303-720)
序號參數(shù)名稱單位運(yùn)行工況點(diǎn)額定工況點(diǎn)最大工況點(diǎn)旁路開啟點(diǎn)單泵最小點(diǎn)1進(jìn)水溫度℃184.3188.6188.6184.32進(jìn)水壓力MPa1.41.51.51.43流量t/h1454169818723864揚(yáng)程m172.49159.52148.73197.535轉(zhuǎn)速rpm14901490149014906泵的效率%85.9685.7184.250.177進(jìn)口法蘭處需要吸入凈正壓頭(0%NPSHr)m6.668.4610.297.778軸功率kW794.85860.96900.83414.039出口壓力MPa2.892.882.793.110設(shè)計水溫℃20011泵體設(shè)計壓力/試驗壓力MPa4.0/6.012關(guān)閉壓頭mH2O19713制動功率kW90014正常軸振(雙振幅值)mm0.0515軸振報警值mm0.116接口法蘭公稱壓力進(jìn)口MPa2.5出口MPa4.017接口管規(guī)格(Ф×S)進(jìn)口mmΦ630×13出口mmΦ508×1618重量kg500019旋轉(zhuǎn)方向逆時針(從驅(qū)動端向自由端看)20軸承形式耐磨軸承21驅(qū)動方式電動機(jī)第十四頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四圖5-2-51000MW汽輪機(jī)汽動給水泵主泵剖視圖第十五頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四圖5-2-61000MW汽輪機(jī)汽動給水泵前置泵剖視圖第十六頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四五、電動給水泵徐州彭城電廠電動給水泵主泵和電動給水泵前置泵的參數(shù)如表5-2-5和5-2-6所示。電動給水泵輪廓圖、電動給水泵剖視圖及汽動給水泵前置泵剖視圖如圖5-2-7、5-2-8和5-2-9所示。圖5-2-71000MW汽輪機(jī)電動給水泵輪廓圖
第十七頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四
表5-2-5
徐州彭城電動給水泵組主泵參數(shù)性能匯總表(HPT300-330-4S)
序號參數(shù)名稱單位運(yùn)行工況點(diǎn)額定工況點(diǎn)最大工況點(diǎn)單泵最小點(diǎn)1進(jìn)水溫度℃1481482進(jìn)水壓力MPa0.650.653流量t/h10602214揚(yáng)程m1006.351359.435轉(zhuǎn)速rpm444244426泵的效率%83.1138.37進(jìn)口法蘭處需要吸入凈正壓頭(0%NPSHr)m58.8834.548軸功率kW3322.212136.99出口壓力MPa1114.310設(shè)計水溫℃20011泵體設(shè)計壓力/試驗壓力MPa20/2612關(guān)閉壓頭mH2O156013制動功率kW332214正常軸振(雙振幅值)mm0.0515軸振報警值mm0.116接口法蘭公稱壓力進(jìn)口MPa4.0出口MPa4217接口管規(guī)格(Ф×S)進(jìn)口mmφ377×12抽頭mmφ108×10出口mmφ355.6×25(WB36)18重量kg1040019旋轉(zhuǎn)方向順時針(從驅(qū)動端向自由端看)20軸承形式多油契套筒式徑向軸承+可傾瓦推力軸承21驅(qū)動方式電動機(jī)第十八頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四表5-2-6
徐州彭城電廠電動給水泵組前置泵參數(shù)性能匯總表(HZB253-640)
序號參數(shù)名稱單位運(yùn)行工況點(diǎn)額定工況點(diǎn)最大工況點(diǎn)單泵最小點(diǎn)1進(jìn)水溫度℃1481482進(jìn)水壓力MPa0.650.653流量t/h10602214揚(yáng)程m141.8151.475轉(zhuǎn)速rpm149014906泵的效率%85.4236.237進(jìn)口法蘭處需要吸入凈正壓頭(0%NPSHr)m7.63/8軸功率kW479.35251.739出口壓力MPa1.92.010設(shè)計水溫℃20011泵體設(shè)計壓力/試驗壓力MPa2.5/4.012關(guān)閉壓頭mH2O15513制動功率kW48014正常軸振(雙振幅值)mm0.0515軸振報警值mm0.116接口法蘭公稱壓力進(jìn)口MPa2.5出口MPa4.017接口管規(guī)格(Ф×S)進(jìn)口mmφ457×9出口mmφ377×1218重量kg550019旋轉(zhuǎn)方向順時針(從驅(qū)動端向自由端看)20軸承形式滾動軸承+圓柱型球軸承21驅(qū)動方式電動機(jī)(與主泵共用同一電機(jī))第十九頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四圖5-2-81000MW汽輪機(jī)電動給水泵主泵剖視圖第二十頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四圖5-2-91000MW汽輪機(jī)電動給水泵前置泵剖視圖第二十一頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四六、液力耦合器汽動給水泵由汽輪機(jī)驅(qū)動,在變工況時,通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化滿足不同負(fù)荷的要求。電動給水泵由定轉(zhuǎn)速的電動機(jī)拖動,在變工況時,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遞扭矩的,可以無級變速。它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。電動給水泵主泵通過液力傳動裝置的液力耦合器與電動機(jī)連接。液力傳動裝置主要包括傳動齒輪、液力耦合器及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)(滑閥、油動機(jī)、執(zhí)行器等)、調(diào)節(jié)閥、殼體以及工作油泵、潤滑油泵、電動輔助油泵和冷油器等部件。圖5-2-10是液力耦合器示意圖。圖5-2-10液力耦合器示意圖1-泵輪2-渦輪3-主動軸4-從動軸5-旋轉(zhuǎn)內(nèi)套6-勺管第二十二頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四工作原理耦合器泵輪是和電動機(jī)軸連接的主動軸上的工作輪,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,它將工作液體的動能還原為機(jī)械功,并通過被動軸驅(qū)動負(fù)載。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1~4片,以避免引起共振。在泵輪與渦輪間的腔室中充有工作油,形成一個循環(huán)流道;在泵輪帶動的轉(zhuǎn)動外殼與渦輪間又形成一個油室。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速度與泵輪出口圓周速度組成合速,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,靠近從動軸心處,由工作油動量距的改變?nèi)ネ苿訙u輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪出口處又以徑向相對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,從而傳遞了動力。
第二十三頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四徐州彭城電廠液力耦合器采用進(jìn)口VOITH產(chǎn)品。液力耦合器采用整體集裝式箱體結(jié)構(gòu),液力耦合器將耦合器的主體部分和一對增速齒輪、工作油、潤滑油油管路合并在一個箱體中,箱體的下部作為油箱,使得箱體和油箱組成一個緊湊的整體。外部為一個整體罩殼,保證密封嚴(yán)密。增速齒輪為整體式結(jié)構(gòu),齒輪應(yīng)由專用機(jī)具磨削而成,并采用適當(dāng)?shù)墓に?,保證表面的強(qiáng)度。泵輪﹑渦輪應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)材料制成,并經(jīng)精細(xì)加工,以保證泵輪﹑渦輪精確配合。耦合器配套用的離心(或齒輪)式油泵,質(zhì)量優(yōu)質(zhì)可靠。耦合器工作油量使耦合器的工作油溫在不同負(fù)荷下最大不超過130℃,正常情況下不超過110℃。耦合器能在調(diào)速范圍內(nèi)各工況點(diǎn)平衡運(yùn)行。耦合器能在勺管任何位置啟動和停止,且勺管調(diào)節(jié)時不允許有卡澀現(xiàn)象﹑轉(zhuǎn)速控制點(diǎn)漂移的情況。勺管操作方式需采用可靠的結(jié)構(gòu),并提供所采用的勺管調(diào)節(jié)方式﹑控制過程。耦合器調(diào)速性能曲線,操作電流與輸出轉(zhuǎn)速應(yīng)基本呈線性關(guān)系。第二十四頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四表5-2-9徐州彭城電廠液力耦合器(VOITH)性能數(shù)據(jù)項目單位數(shù)據(jù)型號R17K.2E輪距mm512齒輪增速比輸入轉(zhuǎn)速rpm1490輸出轉(zhuǎn)速rpm4442傳遞功率kW3322調(diào)速范圍%25~100額定滑差%≤3動作時間s15工作油流量/冷卻水量m3/h43.5/120潤滑油流量/冷卻水量m3/h14.5/60工作油冷油器面積m240潤滑油冷油器面積m212油箱容積m31.0增速齒輪形式人字齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)形式液壓旋轉(zhuǎn)方向(從泵端看)逆時針潤滑/工作油泵生產(chǎn)廠商原廠第二十五頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四表5-2-10徐州彭城電廠液力耦合器材質(zhì)表(VOITH)工作油泵為離心式,供油經(jīng)過控制閥后進(jìn)入泵輪。耦合器循環(huán)圓內(nèi)的工作油,由勺管排出進(jìn)入工作油冷油器。冷油器出口的油分兩路流動,一路直接回油箱,另一路經(jīng)過控制閥再回到泵輪,因為勺管內(nèi)的油流有較高的壓力,使它通過冷油器后再回到泵輪,可以減少工作油泵的供油量,節(jié)約油泵的能耗。潤滑油泵與輔助油泵為齒輪式。潤滑油泵的供油經(jīng)過潤滑油冷油器、雙向可逆過濾器,然后分別送往各軸承和齒輪處進(jìn)行潤滑,潤滑油的另外一路油經(jīng)過控制油濾網(wǎng),進(jìn)入勺管控制滑閥和勺管的液壓缸。輔助油泵在耦合器啟動前工作,進(jìn)行軸承的潤滑,待各軸承得到充分潤滑后,才能啟動耦合器。名稱材料名稱產(chǎn)地/廠家殼體GG20VOITH軸42CrMo4VVOITH泵輪GS30CrMoV9VOITH渦輪GS30CrMoV9VOITH勺管steelVOITH調(diào)速齒輪17CrNiMo6VOITH第二十六頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四圖5-2-111000MW汽輪機(jī)液力耦合器剖視圖
第二十七頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四液力耦合器
液力耦合器的工作特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)無級變速。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??蓾M足鍋爐點(diǎn)火工況要求。鍋爐點(diǎn)火時要求給水流量很小,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。可空載起動且離合方便。使電動機(jī)不需要有較大的富裕量,也使廠用母線減少啟動時的受沖擊時間。隔離振動。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,所以主動軸與從動軸產(chǎn)生的振動不可能相互傳遞。無磨損,堅固耐用,安全可靠,壽命長。過載保護(hù)。由于耦合器是柔性傳動,工作時有滑差,當(dāng)從動軸上的阻力扭矩突然增加時,滑差增大,甚至制動,但此時原動機(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)時有一定的功率損失;除本體外,還增加一套輔助設(shè)備,價格較貴。第二十八頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四液力耦合器
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,啟動轉(zhuǎn)矩較小,電動機(jī)的容量就不必過于富裕,避免大馬拉小車的現(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。雖然低轉(zhuǎn)速比時,耦合器有一定的功率損耗,但其最大損耗在轉(zhuǎn)速比為2/3工況時,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,其泵組經(jīng)濟(jì)性更為明顯。減少給水對管路、閥門的沖刷,延長使用壽命。第二十九頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四第三節(jié)給水泵組的運(yùn)行與維護(hù)
汽動給水泵組和電動給水泵組的運(yùn)行方式大致相同。在以下的敘述過程中,除電動給水泵的啟動與調(diào)節(jié)外,將電動給水泵組與汽動給水泵組放在一起作一介紹。一、給水泵組的運(yùn)行1.運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備工作(1)電動給水泵的電動機(jī)單獨(dú)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗,檢查轉(zhuǎn)動的方向。主給水泵單獨(dú)完成驅(qū)動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗,自動超速脫鉤試驗,在額定轉(zhuǎn)速5%以上迅速切斷供汽閥門;(2)檢查機(jī)械密封、軸端密封冷卻水系統(tǒng),并且檢查軸端密封冷卻器。打開冷卻水主要隔離閥,并且檢查通過的流量(僅僅是前置泵)。充分打開冷卻水節(jié)流、截斷閥,排除冷卻水系統(tǒng)內(nèi)的空氣;(3)檢查電動給水泵液力聯(lián)軸器的油系統(tǒng);主給水泵檢查油系統(tǒng);(4)注水。即將整個給水系統(tǒng)的所有容積充滿合格的水,打開旁路閥周圍的進(jìn)口閥,使水充滿進(jìn)口管路、泵體和排出管路直至出口排出閥,直到排氣管路不再逸出空氣為止;排出所有壓力表管路內(nèi)的氣體,直到空氣不再排出。打開最小流量管路的截止閥,并保護(hù)它們,防止其意外關(guān)閉;(5)檢查最小流量系統(tǒng)上控制閥的工作性能是否可靠。冷卻水系統(tǒng)投用,所有溫度指示低于限值;第三十頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四(6)檢查整個系統(tǒng)中所有檢測儀表和控制機(jī)構(gòu)是否符合設(shè)計要求、性能是否穩(wěn)定、可靠;(7)進(jìn)行暖泵,即向冷態(tài)中的給水泵注入暖水,使其均勻受熱。暖泵過程需要全開泵的吸入口閥門,暖泵的熱水必須流到泵的各個部位,并且連續(xù)不斷。暖泵時,要注意泵軸端的注入式密封裝置的注入水壓力在最大壓力以下;(8)啟動投運(yùn)油系統(tǒng)(包括工作油系統(tǒng)和潤滑油系統(tǒng)),檢查給水泵的油系統(tǒng)和電動給水泵液力耦合器油系統(tǒng)的工作性能(如油壓和軸承溫度)是否符合設(shè)計要求。汽動給水泵小汽輪機(jī)盤車裝置運(yùn)轉(zhuǎn),潤滑油系統(tǒng)與軸密封注水系統(tǒng)工作;(9)前置泵軸封裝置注水,啟動投運(yùn)冷卻水系統(tǒng),檢查前置泵機(jī)械密封處的泄漏量,檢查給水泵軸封系統(tǒng)節(jié)流襯套的注入水系統(tǒng)工作是否正常。第三十一頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四2.啟動與試運(yùn)轉(zhuǎn)啟動給水泵單元所需要的條件應(yīng)該是:(1)安裝和校中心良好,并確認(rèn)。手動盤泵的軸、動靜部分是否有摩擦,潤滑油回路已被沖洗。軸密封、齒輪箱、油站、液力耦合器按照要求被檢查,電動機(jī)檢查正常。(2)給水系統(tǒng)吸入管路,泵與排出系統(tǒng)直至壓力閥,注水并排出氣體。前置泵進(jìn)口閥門全開,給水泵出口閥門全關(guān)。打開給水泵的最小流量閥與截至閥。(3)給水泵沒有反向旋轉(zhuǎn)的條件,如果泵反向旋轉(zhuǎn),液體將停滯不前,那么按正確的接線重新安排。若以上的條件都能滿足,并且所有控制機(jī)構(gòu)已能執(zhí)行任務(wù),則電動給水泵的電動機(jī)可以啟動,汽動給水泵小汽輪機(jī)的盤車裝置可投入啟動。電動給水泵開始階段速度近似為1475rpm(液力聯(lián)軸器最小的輸出轉(zhuǎn)速),并且運(yùn)轉(zhuǎn)時要防止最小流量管路上的壓力閥關(guān)閉。汽動給水泵開始階段速度慢慢增加直到2600rpm,并且運(yùn)轉(zhuǎn)時要防止最小流量管路上的壓力閥關(guān)閉。第三十二頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四3.啟動的一般操作次序(1)啟動的準(zhǔn)備工作啟動冷卻水系統(tǒng)。冷卻水供應(yīng)至冷卻水腔室、前置泵軸密封冷卻器、潤滑油冷卻器、主油泵冷卻器及電動機(jī)冷卻器,并且觀察其流動方向;檢查前置泵機(jī)械密封冷卻水回路的磁性分離器工作情況。如果有堵塞情況,則需要進(jìn)行清洗;開啟最小流量回路人工控制隔離閥,關(guān)閉給水泵的出口管路閥門;正常情況注水入泵內(nèi):開啟管路系統(tǒng)的排氣口。僅僅當(dāng)液體溫度≤80℃時才進(jìn)行(防止在閥門位置附近有泄漏)。緊急情況下注水入泵內(nèi):開啟管路系統(tǒng)的排氣口。但是不排出壓力表管路的氣體,僅僅打開給水泵注入軸密封節(jié)流襯套的密封水閥門;如果需要,連續(xù)數(shù)次開啟前置泵機(jī)械密封水回路的排氣口;檢查油充滿情況。觀察前置泵軸承箱,液力聯(lián)軸器油箱內(nèi)的充油情況;打開暖泵回路系統(tǒng)上的閥門。第三十三頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四(2)電動給水泵啟動前的檢查和汽動給水泵盤車期間的檢查檢查前置泵、給水泵、液力聯(lián)軸器及電動機(jī)內(nèi)部冷卻水與給水輸送管路上的泄漏;檢查前置泵、給水泵、液力聯(lián)軸器及電動機(jī)油泄漏的情況;檢查前置泵機(jī)械密封溫度,70℃發(fā)出警報,80℃切斷停泵;檢查前置泵、給水泵、液力聯(lián)軸器及電動機(jī)的軸承溫度。前置泵90℃發(fā)警報,100℃停泵;液力聯(lián)軸器90℃發(fā)警報,95℃跳閘;電動機(jī)85℃發(fā)警報,90℃停機(jī);檢查軸端密封注入水的壓力和溫度;檢查電動機(jī)的空氣溫度,130℃發(fā)出瞥報,140℃停機(jī)。第三十四頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四
(3)啟動啟動電動給水泵的電動機(jī),液力聯(lián)軸器輸出轉(zhuǎn)速約1475rpm,同時,液力聯(lián)軸器從低速加速到最大的輸出轉(zhuǎn)速不超過15秒;汽動給水泵組的前置泵啟動,最小流量閥打開,當(dāng)出口壓力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后開啟出口閥,并且啟動汽動給水泵;驅(qū)動給水泵的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升至約2500rpm,當(dāng)泵輸送流量達(dá)到一定值時,關(guān)閉前置泵的最小流量閥;檢查前置泵的機(jī)械密封的溫度。監(jiān)督前置泵、給水泵、液力聯(lián)軸器及電動機(jī)的軸承溫度;增加給水泵的轉(zhuǎn)速,直到泵出口壓力幾乎達(dá)到泵在正常工作時的壓力;開啟給水泵出口的閥門;根據(jù)給水泵的性能曲線圖,監(jiān)視泵工作的極限曲線;監(jiān)視最小流量閥開關(guān)(開或關(guān))的位置。電動給水泵流量小于最小流量317.2t/h,打開最小流量閥,到某一值關(guān)閉。汽動給水泵的流量小于528.5t/h。打開最小流量閥,到某一值關(guān)閉;檢查軸密封注入水系統(tǒng)的泄漏。第三十五頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四(4)在泵啟動直至帶負(fù)荷后的檢查檢查前置泵機(jī)械密封循環(huán)水出口溫度,80℃警報,95℃停泵;檢查前置泵、給水泵、液力聯(lián)軸器、電動機(jī)的軸承溫度。汽動給水泵前置泵驅(qū)動側(cè)徑向軸承溫度,90℃警報,100℃跳閘。汽動給水泵組徑向軸承溫度達(dá)到90℃發(fā)警報,100℃停泵;推力軸承溫度達(dá)到90℃發(fā)警報,達(dá)到100℃停泵;檢查油壓力。輔助潤滑油泵工作時,給水泵油壓1.5bar,如降低到0.8bar則停泵;檢查濾網(wǎng)的壓力差是否合適。壓差為0.7bar發(fā)警報;檢查前置泵機(jī)械密封泄漏的情況,前置泵與給水泵平衡的情況;檢查軸封注入水系統(tǒng)的泄漏量;電動給水泵組還需檢查工作油壓力和溫度。當(dāng)溫度超過110℃時報警,大于130℃時跳閘。第三十六頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四4.泵運(yùn)轉(zhuǎn)期間的管理泵運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)該平穩(wěn)、無噪聲,任何時候的振動均在允許的界限內(nèi)。泵絕不容許干轉(zhuǎn)。在泵出口閥關(guān)閉,同時最小流量裝置延長開啟的期間要避免碰撞(部分負(fù)荷時由于汽蝕而損壞最小流量閥);軸承溫度在室內(nèi)可以達(dá)到50℃以上,但是不應(yīng)該超過75℃;在旋轉(zhuǎn)位置指示器上,檢查原動機(jī)旋轉(zhuǎn)位置;在泵整個運(yùn)轉(zhuǎn)期間,供應(yīng)管路的截止閥必須暢開;檢查軸密封的泄漏量和軸密封循環(huán)管路冷卻密封水的溫度;檢查冷卻液體的流量與溫度,并且檢查它們的最大溫差不能超過10℃;檢查軸承、液力聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的潤滑劑的質(zhì)量與數(shù)量。第三十七頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四5.停泵(1)電動給水泵的停止步驟泵組其它部分處于隨時可投用狀態(tài)關(guān)閉出口閥,停電泵,確認(rèn)其平穩(wěn)地停止;確認(rèn)最小流量閥工作,最小流量管被暖管,確認(rèn)輔助油泵啟動;記錄惰走時間,停止輔助油泵,冷卻水仍舊投用。泵組維修或延長停用時間關(guān)閉出口閥,停電泵,確認(rèn)其平穩(wěn)地停止;確認(rèn)最小流量閥工作,最小流量管被暖管,確認(rèn)輔助油泵啟動;記錄惰走時間,停止輔助油泵,冷卻水仍舊投用;關(guān)閉最小流量閥,關(guān)閉進(jìn)口閥;讓泵冷卻到環(huán)境溫度并泄壓,開啟放水閥(泵、進(jìn)口管、連接管、出口管);出口最小壓頭不低于150m,除了啟動和停止期間。第三十八頁,共四十二頁,編輯于2023年,星期四(2)汽動給水泵的停止步驟泵組其它部分處于隨時可投用狀態(tài)關(guān)閉出口閥,停電泵,確認(rèn)其平穩(wěn)地停止;確認(rèn)最小流量閥工作,最小流量管被暖管,輔助油泵啟動;記錄惰走時間,泵停止后10秒內(nèi)將盤車投用。如果泵停止后10秒內(nèi)不能將盤車投用,水套冷卻電磁閥就應(yīng)該被安裝。如果泵轉(zhuǎn)速達(dá)到500rpm,就應(yīng)關(guān)閉水套冷卻電磁閥。盤車投用后一分鐘后,水套冷卻電磁閥就應(yīng)該被打開;投用暖泵裝置。如
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 五年級上冊數(shù)學(xué)教案 - 5.3 分餅 北師大版
- 2025年租憑合同延期申請書模板
- 五年級下冊數(shù)學(xué)教案-練習(xí)一 北師大版
- 三年級上冊語文部編版期中測試卷(含答案)
- 2024年水電站計算機(jī)監(jiān)控裝置項目資金申請報告代可行性研究報告
- 2025年濟(jì)南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)傾向性測試題庫含答案
- 《7 秋季星空》 教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年科學(xué)六年級上冊青島版
- 我為爸爸慶祝父親節(jié)教案教學(xué)設(shè)計
- 2025年廣東省建筑安全員-A證考試題庫附答案
- 2025年桂林信息工程職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)傾向性測試題庫帶答案
- 城市開放空間-課件
- 湖南2024年湖南省水利廳所屬事業(yè)單位招聘57人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 2025年全球及中國調(diào)頻儲能行業(yè)頭部企業(yè)市場占有率及排名調(diào)研報告
- 2024年加氫站技術(shù)規(guī)范
- 小學(xué)思政培訓(xùn)
- 《森林火災(zāi)預(yù)防與撲救技術(shù)課件教程》
- 2025年度會計人員繼續(xù)教育會計法律法規(guī)答題活動測試100題答案
- 第15課 人機(jī)對話的實(shí)現(xiàn) 說課稿 六上信息科技浙教版(2023)001
- 統(tǒng)編版(2025新版)七年級下冊語文第一單元綜合測試卷(含答案)
- 醫(yī)師手術(shù)權(quán)限申請流程
- 2025年四川省宜賓敘州區(qū)事業(yè)單位考調(diào)83人歷年管理單位筆試遴選500模擬題附帶答案詳解
評論
0/150
提交評論