给水系统.docx

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给水系统

给水系统

一、给水系统的流程及作用介绍

在热力系统中通常将除氧器出口到锅炉入口这一段锅炉供水管道以及附属设备称为给水系统。

给水系统是火力发电厂汽水系统的重要组成部分，它由除氧器、给水泵组、高加及给水管道组成。

从低加系统供给的凝结水进入除氧器进行加热、除氧，然后经过给水泵升压，流经高压加热器加热给水，向锅炉提供一定压力、一定温度的给水，同时提供高旁减温水、主蒸汽减温水及再热蒸汽减温水。

二、给水系统各设备的介绍

1、除氧器介绍

给水中溶氧的来源：

补给水带入；真空系统漏人。

给水中溶氧的危害：

腐蚀热力设备及管道，降低设备的可靠性和使用寿命；阻碍传热，形成气膜；造成给水泵的气蚀；造成汽轮机叶片结垢，影响通流面积，降低机组的效率及出力。

因此，必须对给水进行除氧处理。

由亨利定律可知，水中溶解的某种气体浓度和该气体在气液表面的分压成正比。

把蒸汽通入除氧器加热给水，在加热过程中，水面上水蒸气的分压力逐渐增加，而其他气体的分压力逐渐降低，水中的气体就不断地分离析出。

当水被加热到除氧器压力下的饱和温度时，水面上的空间全部被水蒸汽充满，各种气体的分压力趋于零，此时水中的氧气及其其他气体即被去除，即除氧器的工作原理。

国峰煤电公司采用无头除氧器，设计压力：

1.16MPa；设计温度：

361℃；有效容积：

100m3；最大出力：

1193t/h

工作原理：

来自低压加热器的主凝结水（含补充水）经进水调节阀调节后，进入除氧器，和其他各路疏水在除氧器内混合，经喷头或多孔管喷出，形成伞状水膜逆止阀，和由下而上的加热蒸汽进行混合式传热和传质，给水迅速达到工作压力下的饱和温度。

此时逆止阀，水中的大部份溶氧及其他气体基本上被分析出来，达到除氧的目的。

采用无头除氧器的优点：

a）除氧效果好、运行平稳可靠。

其出水含氧量<5μg/l；适应负荷变化的能力较强，负荷的允许的变化范围为10～110％之间，在此范围均能保证上述除氧效果。

b）使用寿命长。

由于取消了除氧头，因而避免了除氧水箱支撑除氧头处产生的应力所产生的裂纹，增加了除氧器的使用寿命。

c）安装检修维护简单、方便。

因取消了除氧头，总高度降低、外形紧凑，其自身高度至少能降低3～5m，无需设除氧头的检修维护平台，只需沿水箱布置一个平台即可满足检修维护要求。

d）设备维护费用低。

无头式除氧器不需要填料，喷嘴性能稳定，正常情况下不需要更换喷嘴，设备维护及备件费用低。

e）节能。

无头式除氧器由于采用蒸汽和水直接接触，不会出现蒸汽跑漏现象，在排除非凝结气体时伴随排放的蒸汽量少，热效率高。

2、电动给水泵介绍

给水泵是汽轮机的重要辅助设备，它将旋转的机械能转变为给水的压力能和动能，向锅炉提供所要求压力下的给水。

国峰煤电公司给水系统采用单元制。

每台机组配置2台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的电动启动给水泵。

电动给水泵的组成：

前置泵、电机、液力耦合器（液联）、主泵、润滑油系统、工作油系统、轴承冷却水系统、机械密封系统、平衡水系统以及暖泵系统等组成。

前置泵：

前置泵的作用：

前置泵作为给水泵的增压泵，保证给水泵所需的进口压力，并且有足够的汽蚀余量，防止给水泵在运行中汽化，相应还可以降低除氧器的安装高度。

流量：

641m3/h；扬程：

100m；转速：

1490r/min。

电动给水泵电机，作用驱动前置泵及主泵，提供动力，一般采用水冷冷却器，水源开式水。

液联：

液力耦合器是一个内含两个环形轮片的密封机构。

驱动轮称为泵轮，被驱动轮称为涡轮，泵论和涡轮都称为工作轮。

在工作轮的环状壳体中，径向排列着许多叶片。

泵轮和涡轮装合后，形成环形空腔，其内充有工作油液。

泵轮通常在内燃机或电机驱动下旋转，带动工作油液做比较复杂的向心力运动。

高速流动的油液在科里奥利力的作用下冲击涡轮叶片，将动能传给涡轮，使涡轮和泵轮同方向旋转。

（详见动画）通过液联实现了给水泵的调试及出力的调节。

主给水泵：

流量：

599m3/h；扬程：

2124m；额定转速：

4970r/rain；

功率：

5500KW，多级（5级）离心泵。

润滑油系统，作用为主泵、前置泵及液联各轴承提供润滑用油。

包括主油泵（设置在液联内电机主轴上）、辅助油泵、供油管路、回油管路、润滑油冷却器。

工作油系统，液联工作用油，设置液联油箱，排烟风机等。

轴承冷却水系统，为电泵前置泵、主泵轴承提供冷却用水。

机械密封系统，泵体装有平衡型机械密封，由弹簧支撑的动环和水冷却的静环所组成。

机械密封工作时，在动环和静环之间形成一层水膜，而水膜必须保持一定的厚度才能使机械密封有效地吸收摩擦热，否则动静间的水膜会发生汽化，造成部件老化、变形，影响使用寿命和密封效果。

平衡水系统，电动给水泵工作时入口出口压差较大，产生了较大的轴向推力，因此除了推力盘平衡外，需要从高压侧引出一股水引至低压侧起到平衡轴向推力的作用。

暖泵系统，由于给水温度较高，启动前若不充分暖泵，泵体温度，不均匀，存在上热下凉的现象。

上部膨胀多，下部膨胀少，出现“猫拱背”。

会使内部某些动静间隙消失，联轴器中心破坏，不可避免地要出现振动，摩擦等。

由于给水温度较高，在不暖泵的情况下启动，会使泵体受到较大的热冲击，另外，和水泵接触的通流部件受热快，不和水直接接触的部分受热慢。

这种由于膨胀速度的不均，就必然产生了热应力，使泵体变形，发生密封面、结合面不严而漏水等现象。

为此，给水泵设计了暖泵系统。

暖泵分正暖、倒暖两种方式。

3、汽动给水泵介绍

国峰煤电公司给水泵每台机组配置2台50%容量的汽动给水泵，采用小汽轮机驱动，小汽轮机排汽直接排入主机排汽装置，小汽机的启动汽源、调试汽源均来自辅助蒸汽联箱，正常运行汽源来自四段抽汽，低负荷四段抽汽不能满足运行要求时自动切换至冷再热蒸汽。

小汽机排汽管道接入排汽装置，排汽管道上设置真空蝶阀。

排汽管道的正常疏水、启动疏水接入主机排汽装置。

小汽机轴封供汽汽源来自主机轴封供汽站。

轴封漏汽排入主机轴封冷却器。

汽动给水泵包括：

前置泵及电机、主给水泵及相关系统、供汽及疏水系统、轴封系统、密封水、冷却水系统、控制油、润滑油系统、给水泵出、入口水系统。

和电泵区别，前置泵采用专业电机连接，主泵不设液联，主泵转速随小机转速变化。

4、高加设备介绍

高、低压加热器是表面式加热器。

高压加热器利用汽轮机中做过部分功的蒸汽加热锅炉给水，提高给水温度，以减少锅炉的热负荷，提高热经济效益。

（详细内容稍后章节介绍）

三、给水系统的运行

1、给水用户介绍

由给水泵出口供给用户：

锅炉蒸发用水、过热器一级减温水、过热器二级减温水、过热器三级减温水、高旁减温水、锅炉反冲洗用水（停机锅炉反冲洗时使用）；由给水泵中间抽头供给用户：

再热器喷水微调用水、再热器事故减温水

2、给水泵再循环的作用：

设置再循环管路对给水泵是一种保护，当机组负荷较低时，锅炉用水量很少，给水泵再循环可以将泵打出的部分水打到除氧器，防止水泵长时间打闷泵发生过热和气蚀。

3、高加旁路阀的作用：

三台卧式高压加热器采用电动三通大旁路保护系统，保证高压加热器在高水位时，在30秒内打开电动三通旁路阀。

若发生高加水侧泄露，高加汽侧液位会上升，若不及时处置会通过抽汽管路进入汽轮机造成汽轮机水击等恶性事故的发生。

4、锅炉主给水、旁路调门的作用：

高压给水管道设简易给水操作台，设置一路100％电动阀、一路30％旁路调节阀，均为进口产品。

调节阀可以满足启动和低负荷运行调节要求，正常运行中主给水电动门开启，旁路调门关闭。

5、三冲量给水：

锅炉汽包三冲量控制是三冲量指的是给水信号，蒸汽流量信号和汽包水位信号。

水位是主信号，蒸汽流量做前馈，给水流量作为后馈的一种控制方式，能有效避免了“虚假水位”对汽包水位控制的扰动。

6、省煤器再循环电动门的作用：

装设省煤器再循环门的目的：

是在锅炉升火和停炉时,当中断给水时保护省煤器。

因为在升火和停炉时,当不上水时,省煤器中的水是不流动的,高温烟气有可能把省煤器管烧坏.开启省煤器在循环门,利用汽包和省煤器工质比重差而产生自然循环,从而使省煤器管得到冷却。