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给水系统


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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。

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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, 降低设备的可靠性与使用寿命; 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

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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。

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国峰煤电公司采用无头除氧器,设计压力:1.16 MPa;设 计温度:361℃;有效容积:100 m3;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, 与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,与由下而上的加热 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解析出 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<5μ g/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

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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与水直接接触,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

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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

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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

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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, 使涡轮与泵轮同方向旋转。 (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

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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,与水泵接触 的通流部件受热快,不与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

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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。与电泵区别,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)

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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

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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,利用汽包与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。


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