1、.· 淺談某電廠給水系統的組成及作用 某發電有限公司一期工程2×600MW汽輪發電機組，采用的是哈爾濱汽輪機廠生產的ZKL600-16.7/538/538型汽輪機，本汽輪機為600MW亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽、直接空冷凝汽式汽輪機，與北京巴威公司生產的B&WB-2080/17.5-M型亞臨界自然循環汽包鍋爐及哈爾濱電機廠生產的QFSN-600-2YHG型水氫氫冷卻發電機配套，鍋爐與汽輪機熱力系統采用單元制布置。給水系統的組成及其作用：給水系統大的組成部分有，除氧器、給水泵組、高加系統三大主要部分組成。其作用主要是把凝結水經過除氧器除氧后，再經給水泵升

2、壓，通過高壓加熱器加熱給水，向鍋爐提供具有一定壓力和一定溫度的鍋爐給水，同時提供高壓旁路減溫水、過熱器減溫水和再熱器減溫水。下面就分三部分介紹一下給水系統。一、 除氧器部分白音華工程的除氧器為內置式除氧器，可以定壓及滑壓運行，除氧器為圓筒形壓力容器，是機組回熱系統中的混合式加熱器，運行時應注意控制除氧器水位及內部壓力。除氧器主要技術規范：項目 單位 規范型號 DFST2288235/175設計壓力 MPa 1.08設計溫度 350工作壓力 MPa 0.1650.849耐壓試驗壓力 MPa 1.64有效容積 m3 235介質 水、水蒸汽制造廠家 武漢鍋爐股份有限公司1.給水中帶入氣體的危害當水與

3、空氣接觸時，就會有一部分溶解到水中，溶解于水中的氣體主要來源有兩個：一是補水帶入；二是處于真空狀態下的熱力設備及管道附件不嚴密進入。給水帶入氣體的危害如下：（1）腐蝕熱力設備及其管道，降低其工作可靠性與使用壽命，給水中溶解氣體危害最大的是氧氣，它會對熱力設備及管道材料產生腐蝕，所容二氧化碳會加快氧的腐蝕，而在高溫條件下，水的堿性較弱將使氧化腐蝕將加快；（2）阻礙傳熱，影響傳熱效果，降低熱力設備的熱經濟性，不凝結氣體附著在傳熱面上，氧化物沉積形成的鹽垢，會增大傳熱熱阻，使熱力設備傳熱惡化。同時，氧化物沉積在汽輪機葉片上，會導致汽輪機出力下降和軸承推動力增加等危害。2.除氧器的作用及原理除氧器的作

4、用主要是除去給水中的氧，其次也是實現給水加熱的過程。它的工作原理如下：亨利定律指出，當液體和氣體處于同一平衡狀態時，在溫度一定的情況下，單位體積液體內溶解的氣體量與液面上該氣體分壓力成正比。當水溫升高時，水的蒸發量增大，水面上水蒸汽的分壓力升高，氣體分壓力相對下降，導致水中的氣體不斷析出，達到新的動態平衡，除氧器就是利用這種原理進行除氧的。道爾頓定律指出：混合氣體的全壓力等于各組分氣體分壓力之和。對于給水而言，水面上混合氣體的全壓力，等于氣體的分壓力與蒸汽的分壓力之和。可見當增加水面上混合氣體中水蒸汽的量時，就可降低氧氣的分壓力，為除氧創造條件。水達到飽和溫度時，水面上蒸汽的分壓力接近于其混合

5、氣體的總壓力，而不凝結氣體的分壓力接近于零，這樣水中溶解的氣體就會不斷的逸出水面，直至達到此溫度和壓力下的平衡狀態。熱力除氧過程是個傳熱和傳質的過程，傳熱過程是把水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度，傳質過程是將水中的氣體分離析出。氣體的析出方式大致有兩種：一種是在除氧的初始階段，氣體以小氣泡的形式從水中逸出。此時水中氣體的含量較多，其分壓力大于水面以上氣體的分壓力，氣體會以氣泡的形式克服水的粘滯力和表面張力析出，如此可除去水中80-90的氣體。另一種是氣體以擴散形式從水中逸出。經過初級除氧的給水中仍含有少量氣體，這部分氣體的不平衡壓差很小，氣體離析的能力較弱，為達到深度除氧目的，可適當增加水的表面

6、積，縮短氣體析出路徑，強化水中氣體的析出。3.除氧器運行滿足的幾個條件第一：有足夠量的蒸汽將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度；第二：及時排走析出的氣體，防止水面的氣體分壓力增加，影響析出；第三：增大水與蒸汽接觸的表面積，增加水與蒸汽接觸的時間，蒸汽與水采用逆向流動，以維持足夠大的傳熱面積和足夠長的傳熱、傳質時間。二給水泵組部分1.給水泵組的介紹本工程的給水泵組主要包括三臺50容量的電動給水泵、前置泵其及液力偶合器等組成。給水泵組主要設備技術規范如下附表：電動給水泵前置泵項目 單位 規范型號 SQ300670型式 離心式流量 m3/h 1324.8揚程 m 134轉速 r/min 1490必需汽蝕

7、余量 m 4.4制造廠家 上海凱士比泵有限公司電動給水泵項目 單位 規范型號 CHTC6/5型式 離心式流量 m3/h 1321.5揚程 m 2214轉速 r/min 4960配用功率 KW 11000制造廠家 上海凱士比泵有限公司液力偶合器項目 單位 規范型號 R 18K 500M型式 速比 112/33額定輸入轉速 r/min 1490最大輸出轉速 r/min 一次軸轉速 r/min 最大連續輸出功率 MW 額定滑差率 % 調節范圍 % 制造廠家 德國電動給水泵電動機項目 單位 規范型號 1TZ15378AE02Z額定電壓 V 10000額定電流 A 722額定功率 K

8、W 11000額定轉速 r/min 1493絕緣等級 F防護等級 IP54/IP55功率因數 0.90冷卻水流量 L/min 506冷卻水溫度 33制造廠家 德國西門子給水泵是汽輪機的重要輔助設備，它將旋轉機械能轉變為給水的壓力能和動能，向鍋爐提供所要求壓力下的給水。為提高除氧器在滑壓運行時的經濟性，同時又確保給水泵的運行安全，通常在給水泵前加設一臺低速前置泵，與給水泵串聯運行。由于前置泵的工作轉速較低，所需的泵進口倒灌高度（即汽蝕裕量）較小，從而降低了除氧器的安裝高度，本工程除氧器的安裝平臺高度為27.5米，節省了主廠房的建設費用；并且給水經前置泵升壓后，其出水壓頭高于給水泵所需的有限汽蝕裕

9、量和在小流量下的附加汽化壓頭，能夠有效地防止給水泵的汽蝕。2電動給水泵的工作過程電動給水泵的工作過程主要是由液力耦合器來控制，液力偶合器可以實現無級變速運行，工作可靠操作簡便，調節靈活維修方便。采用液力偶合器便于實現工作全程自動調節，以適應載荷的不斷變化。液力偶合器主要由主動軸、泵輪、渦輪、旋轉內套、勺管和從動軸等組成。其中泵輪和渦輪分別套裝在位于同一軸線的主、被動軸上，泵輪和渦輪的內腔室相對安裝，兩者相對端面間留有一窄縫。泵輪和渦輪的環形腔室中裝有許多徑向葉片，將其分隔成許多小腔室；在泵輪的內側端面設有進油通道，壓力油經泵輪上的進油通道進入泵輪的工作腔室。在主動軸旋轉時，泵輪腔室中的工作油在

10、離心力的作用下產生對泵輪的徑向流動，在泵輪的出口邊緣形成沖向渦輪的高速油流，高速油流在渦輪腔室中撞擊在葉片上改變方向，一部分油由渦輪外緣的泄油通道排出，另一部分回流到泵輪的進口，這樣在泵輪和渦輪工作腔室中形成油流循環。在油循環中，泵輪將輸入的機械能轉變為油流的動能和壓力勢能，渦輪則將油流的動能和壓力勢能轉變為輸出的機械能，從而實現主動軸與從動軸之間能量傳遞的過程。3.泵組的汽蝕原因：a.除氧器壓力下降太快；b.泵的進口濾網堵塞；c.流量低時再循環閥未開；d.泵的轉速低；e.除氧器水位低；f.前置泵故障。現象：a.泵的電流降低；b.泵的進出口壓力變化太大；c.流量劇烈變化；d.泵內伴有噪聲和振動

11、聲音；e.機械密封處有蒸汽冒出。三高壓加熱器本工程給水系統中3臺高壓加熱器采用大旁路系統，旁路管道由3號高加入口前三通閥接出，在1號高加出口電動閘閥后接入，三通閥要實現快速動作。具有系統簡單，閥門少，投資節省，運行維護方便等優點。省煤器進口的給水管路上設有止回閥和電動閘閥。給水泵出口母管提供高旁減溫水和過熱器減溫水，給水泵中間抽頭提供再熱器減溫水。給水系統設備和管道的連接如附圖所示。 3號)，均為表面式U形管加熱器，全部為臥式結構；其作用是利用汽輪機的一段、二段及三段抽汽對經過給水泵升壓后的給水進行加熱，以提高機組的熱效率。高壓加熱器正常疏水按壓力高低逐級下導，3號高壓加熱器正常疏水

12、導入除氧器；高壓加熱器事故疏水直接導入疏水擴容器，再進入凝汽器。每臺高加換熱部分均設計有過熱蒸汽冷卻段、蒸汽凝結段、疏水冷卻段，正常運行排氣各自排至除氧器。本工程配備的三臺高壓加熱器(1號三臺高壓加熱器設備規范及運行參數：名稱 單位 1號高壓加熱器 2號高壓加熱器 3號高壓加熱器JG-2063-2-3 JG223122 JG174521型式 臥式 臥式 臥式數量 臺 1 1 1加熱面積 m3 2063 2231 1745管側設計壓力 MPa 32 32 32殼側設計壓力 MPa 7.47 4.8 2.66管側設計溫度 290 265 230殼側設計溫度 420/290 360/265 490/

13、230管側工作壓力 MPa 32 32 32殼側工作壓力 MPa 7.47 4.8 2.66制造廠 上海動力設備有限公司1高壓加熱器的結構高壓加熱器是給水系統的重要組成部分，下面就介紹一下高壓加熱器的情況。為了減小端差，提高表面式加熱器的熱經濟性，現代大型機組的高壓加熱器和少量低壓加熱器采用了聯合式表面加熱器。此類加熱器一般由以下三部分組成：（1） 過熱蒸汽冷卻段當抽汽過熱度較高時，導致回熱器的換熱溫差加大，不可逆換熱損失也隨之增大，為此在高壓加熱器和部分低壓加熱器裝設了過熱蒸汽冷卻段，只利用抽汽蒸汽的過熱度，蒸汽的過熱度降低后，再引至凝結段，以減小總的不可逆換熱損失。在該冷卻段中，

14、不允許加熱蒸汽被冷卻到飽和溫度，因為達到該溫度時，管外壁會形成水膜，使該加熱段蒸汽的過熱度被水膜吸附而消失，沒有被給水利用，因此在此段的蒸汽都保留有剩余的過熱度。在該段中，被加熱水的出口溫度接近或略低于抽汽蒸汽壓力下的飽和溫度。（2） 凝結段加熱蒸汽在此段中是凝結放熱，其出口的凝結水溫是加熱蒸汽壓力下的飽和溫度，因此被加熱水的出口溫度，低于該飽和溫度。（3） 疏水冷卻段設置該冷卻段的作用是使凝結段來的疏水進一步冷卻，使進入凝結段前的被加熱水溫得到提高，其結果一方面使本級抽汽量有所減少，另一方面，由于流入下一級的疏水溫度降低，從而降低本級疏水對下級抽汽的排擠，提高了系統的熱經

15、濟性。實現疏水冷卻的基本條件是被冷卻水必須浸泡在換熱面中，是一種水水熱交換器，該加熱段出口的疏水溫度，低于加熱蒸汽壓力下的飽和溫度。2.高加的連鎖保護加熱器水位應維持在正常水位運行，當機組工況發生變化時，抽汽的壓力和流量也會發生變化，加熱器水位就會上升或下降，水位太高或太低都不利于正常運行。加熱器水位太低，會使疏水冷卻段的吸水口露出水面，蒸汽進入該段，這將破壞該段的虹吸作用，造成疏水端差變化和蒸汽熱量損失，而且蒸汽還會沖擊該冷卻段的U 形管束，發生振動。加熱器水位太高，將使部分管子浸在水中，從而減小換熱面積，導致加熱器性能下降；其次，加熱器在過高水位下運行，一旦操作稍有失誤或處理不及時，就有可能造成蒸汽管道發生水擊，甚至汽輪機進水。水位的調節通過正常疏水閥和事故疏水閥實現。當某加熱器水位升高到高水位時，在控制室內報警。水位升高到高高水位時，報警并開啟加熱器事故疏水閥。到高水位時，高水位開關動作，自