泵与风机在热力发电厂中的作用
泵与风机课后思考题答案
泵与风机课后思考题答案 Final approval draft on November 22, 2020思考题答案绪论思考题1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机其各自的作用是什么答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。
循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。
凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。
疏水泵：排送热力系统中各处疏水。
补给水泵：补充管路系统的汽水损失。
灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。
送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。
引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。
2．泵与风机可分为哪几大类发电厂主要采用哪种型式的泵与风机为什么答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵容积式：往复泵、回转泵其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机容积式：往复式风机、回转式风机发电厂主要采用叶片式泵与风机。
其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。
轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。
故一般用于大流量低扬程的场合。
目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。
3．泵与风机有哪些主要的性能参数铭牌上标出的是指哪个工况下的参数答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。
在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程；单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压联系：二者都反映了能量的增加值。
区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。
全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。
泵与风机
泵与风机属通用的流体机械。
它是将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能的机械。
泵与风机的流量、扬程、全压与转速有关。
转速越高，则输送的流量、扬程、全压亦越大。
叶轮级数减少，轴变粗短。
离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。
流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。
轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。
流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。
假设（1）泵与风机内流动的流体为无黏性流体。
在推导方程时可不计能量损失。
（2）叶轮上叶片厚度无限薄，叶片数无穷多，所以流道的宽度无限小，那么流体完全沿着叶片的弯曲形状流动。
分析（1）当叶轮内流量减小到某一值时，即Wm 降低到某一值时，会出现叶片工作面上的相对速度W=0。
若流量再下降时，则在叶片的工作面上出现逆流。
所以，对于每个叶轮都有一个临界的工作流量。
泵与风机运转时，输送的流量低于这个临界流量时，会在叶片的工作面上产生逆流。
（2）如果流道内的流量不变，则轴向漩涡与叶片数Z （即流道宽度B ）有关，与泵与风机叶轮的旋转角速度W 有关。
目前，大容量的锅炉给水泵转速都较高，因此有可能在叶片的工作面上出现12m k B B R ωω⎛⎫>+⎪⎝⎭，产生逆流的速度区，造成扬程下降。
为此，需要改变流道宽度B ，或装置长短叶片。
黏性流体在泵与风机中流动时，存在沿程阻力，局部阻力及冲击阻力损失，使扬程或全压下降。
因为在推导公式时，曾作了两个假设，假设与实际情况并不相符，因而实际应用时，须进行修正。
离心式叶轮叶片的型式：后弯式叶片、前弯式叶片、径向式叶片采用后弯式叶片原因：（1）后弯式叶片流动效率高（2）后弯式叶片流道效率高（3）后弯式叶片性能稳定离心泵主要部件：叶轮、吸入室、压出室、轴向力和径向力平衡装置及轴端密封装置。
叶轮组成：前盖板、叶片、后盖板、轮毂。
单吸与双吸之分。
第一节泵与风机的用途及分类
机械能量
流体能量
泵与风机定义
机械能量 泵 与 风 机 流体能量
• 泵与风机：是将原动机（电动机、汽轮机
等）的机械能转换为被输送流体能量（压 力能、动能等）的一种机械 • 泵与风机：是利用外加能量输送流体的流 体机械
泵与风机定义
• 泵：输送液体的称为泵
• 风机：输送气体的称为风机
用途
• 泵与风机的工作介质是流体，所以它们属
于流体机械类。由于它们广泛应用于国民 经济的各个领域，因此它们属于通用机械 范畴 • 泵与风机是热力发电厂的主要辅机，它们 的工作状况对热力发电厂的安全、经济运 行起着至关重要的作用
用途
• 农田灌溉和排涝 • 矿山坑道排水和通风 • 水力采煤的动力 • 石油化工中的流程加工 • 冶金工业中炼炉的鼓风和气体输送 • 城市排水和供水 • 建筑物的供水与通风等
• 主要结构： 喷射泵 水锤泵 气泡泵等
工作原理分类—叶片式
单级 离心泵 （辐流式或蜗壳泵） 多级
单级 定叶片
叶片式泵 （叶轮式或透平式） 轴流泵 （螺旋泵） 动叶片 混流泵 旋涡泵 多级
工作原理分类—容积式
活塞泵 往复泵 柱塞泵 隔膜泵 容积式泵 （定排量式泵） 外齿轮泵 齿轮泵 内齿轮泵 单螺杆泵 回转泵 螺杆泵 双螺杆泵 三螺杆泵 滑片泵
容积周期性变化实现对流体作功 提高其能量，它们的共同特点是 每个工作周期内排出的流体容量 是不变的 主要结构： 往复式：活塞往复作用使缸内 工作室容积反复变化 回转式：转子与机壳内的工作 容积周期性发生变化
•
工作原理分类
第三类：其它类型的泵与风机
• 工作原理：凡无法归入前面两大类的泵与
风机，都归并到这一类中。这 类泵与风机主要是利用能量较 高的流体输送能量较低的流体。
泵与风机原理讲义
第1章绪论1.1泵与风机的应用泵与风机是工程流体力学的应用与发展。
它们是一类能将原动机的机械能转换成被输送流体的压力能和动能的流体机械，如果输送的流体是液体，则称为泵；输送的流体为气体，则称为风机。
泵与风机属于通用机械的范畴，它们在国民经济的各个部门中应用十分广泛。
据统计，在全国的总用电量中，泵与风机的耗电约占30%左右，其中泵的耗电约为21%左右。
对电力部门的工作者，尤其关心泵与风机在电力工业中的作用。
在火力发电厂中，向锅炉送水的给水泵；向气轮机凝汽器送冷却水的循环水泵；排送凝汽器中凝结水的凝结水泵；排送热力系统中各处疏水的疏水系统的疏水泵；向热力网系统补水的补给水泵；向锅炉输送燃料的排粉机；向锅炉输送空气的送风机；排除锅炉烟气的引风机等，都是电厂的重要辅助设备。
此外，还有生水泵，工业水泵，以及用来输送各种润滑油、药液、排除锅炉灰渣的特殊用泵等。
总之，泵与风机在火力发电厂中的应用极为广泛，起着极其重要的作用。
从经济角度看同样如此。
泵与风机是电厂的耗电大户，特别是给水泵素有“电老虎”之称。
据统计，各种泵与风机的耗电量约占厂用电的70%~80%（采用汽动给水泵除外），其中泵约占50%~30%。
从安全可靠性方面看，由于泵与风机故障而引起停机、停炉的事例是很多的，并且由此造成了很大的直接和间接的经济损失。
经验表明，增加安全可靠性和提高效率相比，有着同等的甚至更大的经济效益。
特别是随着机组向大容量、高效率、自动化方向发展，对泵与风机的安全可靠性也提出了越来越高的要求。
例如：现代大型锅炉容量大，汽包的水容积相对较小，如果锅炉给水泵由于某种原因发生故障而中断给水，则汽包在一、二分钟甚至更短的时间内就可“干锅”，引发重大的设备事故。
此外，泵与风机的安全经济运行是与整个电厂的安全经济运行密切相关的。
为了实现泵与风机的安全经济运行，首先，必须对它们的原理、结构和调节运行特性有一个详细而深入的了解。
同时，随着泵与风机设备的不断更新和高技术驱动装置的投入，还需不断地提高运行操作技术的管理水平。
泵与风机火电厂常用泵与风机
泵与风机火电厂常用的泵与风机
2、LDTN型凝结水泵
在300MW及600MW机组使用，由沈阳水泵 上生产，图为9LDTN-2C型。
两级单吸叶轮，首级入口较大且有诱导 轮，以提高抗汽蚀性能。
泵与风机火电厂常用的泵与风机
泵与风机火电厂常用的泵与风机
图为大容量机组选用的 NLT型凝结水泵。
凝结水泵主要有卧式和立式两种。一般小容量机组采用 Nb或NS型卧式，而大中容量机组都采用立式结构。
立式结构占地面积小、叶轮处于最低位置，增加了泵的 倒灌高度；为了提高泵的转速，以减轻重量，并满足抗汽
泵与风机火电厂常用的泵与风机
蚀性能要求，均加装诱导轮。
1、NL型凝结水泵 300MW以下机组多
采用NL型凝结水泵， 如图。 两级叶轮，对称布置， 首级叶轮前装有诱导 轮。
双壳体圆筒式多级给水泵，其内壳体又分为：分段式和水平中开式
泵与风机火电厂常用的泵与风机
1、分段式多级给水泵 300MW机组配套给水泵DG500-240型，共8级，首级 叶轮双吸，浮动环密封。
泵与风机火电厂常用的泵与风机
泵与风机火电厂常用的泵与风机
2、圆筒形双壳体多级离心泵 双层套壳，内壳体与转子组成一个完整的结合体， 装在铸钢或锻钢的圆筒形外壳体内。 外壳体的高压端有坚固的端盖，端盖与圆筒式外壳 用螺栓连接。 内外壳体之间充满由最后一级叶轮排出的高压水，使 壳体受热均匀，热应小，同心性好。
泵与风机火电厂常用的泵与风机
泵与风机火电厂常用的泵与风机
DG型前置泵
泵与风机火电厂常用的泵与风机
YNKN型前置泵
二、凝结水泵 作用是：将汽轮机中排出的乏气在凝汽器中凝结的水 抽出，送往除氧器。
泵与风机所画课后思考题
思考题答案绪论1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机？其各自的作用是什么？答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。
循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。
凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。
疏水泵：排送热力系统中各处疏水。
补给水泵：补充管路系统的汽水损失。
灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。
送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。
引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。
2．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵容积式：往复泵、回转泵其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机容积式：往复式风机、回转式风机发电厂主要采用叶片式泵与风机。
其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。
轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。
故一般用于大流量低扬程的场合。
目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。
3．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程；单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压联系：二者都反映了能量的增加值。
区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。
全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。
4．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？答：离心泵：叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。
吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。
压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。
泵与风机习题
第一节1.试述泵与风机在火力发电厂中的作用.2.简述泵与风机的定义及它们在热力发电厂中的地位?第二节1.写出泵有效功率表达式,并解释式中各量的含义和单位.2.风机全压和静压的定义式是什么?3.试求输水量qv=50m3/h时离心泵所需的轴功率.设泵出口处压力计的读数为25.5×104Pa,泵入口处真空计的读数为33340Pa,压力计与真空计的标高差为△z=0.6m,吸水管与压水管管径相同,离心泵的总效率η=0.64.离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm,送风量qv=18500m3/h.试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压.设吸入风道的总阻力损失为700Pa,压出风道的总阻力损失为400Pa(未计压出风道出口的阻力损失),空气密度ρ=1.2kg/m3.5.有一普通用途的离心式风机,其全压p=2000Pa,流量qv=47100m3/h,全压效率η=0.76,如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器连接,试计算该风机的全压有效功率、轴功率，并选配电机.6.发电厂的锅炉车间装有五台锅炉,由压力计测得锅炉工作压力为3.9×106N/m2的情况下,每台锅炉的额定蒸发量为7.35×105kg/h.按照有关规定,供给锅炉的流量应不小于所有锅炉在额定蒸发量情况下的1.15倍,离心泵产生的扬程相当于锅炉的工作压力的1.25倍.若设置4台型号相同的给水泵,试求每台给水泵所配用电动机的功率.设电动机的容量安全系数为10%,泵的效率η=0.75,水泵和电动机轴弹性联轴器联接.给水密度ρ=909.44kg/m3.7.有一离心泵,装设在标高为4m的平台上.该泵从水面水位2m的蓄水池中吸水,并送往另一水位标高14m、自由表面上绝对压力p3= 1.2×105N/m2的压力水箱中.当地大气压pa=105N/m2.(1)试确定离心泵的流量及扬程.设安装在离心泵出口的压力表的读数pg= 2.5×105N/m2,吸入管道长l1=6m,直径d1=100mm,d2=80mm,沿程阻力系数λ1=0.025,λ2=0.028.吸水滤网的局部阻力系数ξ1=7,阀门的阻力系数ξ2=8,每个90°弯管的阻力系数为0.5。
电厂泵与风机【2024版】
2. 压出室
作用：收集末级叶轮流出的高速水流引向出 口，同时将部分动能转换为压力能。
结构形式：螺旋形、环形。
3. 导叶
作用：汇集前一级叶轮甩出的高速液体，并引入 次级叶轮的进口或压出室，并在导叶内把部分的动 能转变成压力能。 分类：径向式导叶和流道式导叶。
径向式导叶
流道式导叶
三、密封装置
结构图
NL型凝结水泵示意图
(四)循环水泵
作用：是向凝汽器输送大量的冷却水，以保证冷却 汽轮机排出的乏汽，使之凝结成水。
工作特点：流量大，扬程低。一般一台汽轮机配两 台循环水泵，不设备用泵。
循环泵型式：离心式，轴流式和混流泵。 1.离心式：中小容量机组一般采用水平中开式单级双
叶轮为闭式单吸入结构，首级叶轮入口直径大于以后各级； 轴向力由平衡盘与平衡鼓联合装置进行平衡；轴封采用机 械密封，产生的磨檫热由强制循环水带走。
目前，这种双壳体结构的离心泵已成为大容量、高参数给 水泵的主体。
优点
示意图
圆筒型多级离心泵主要优点
1.由于内外壳体之间充满由泵末级叶轮引入的高压 水，该高压水在两层壳体之间流动，因而使壳体 上下受热均匀。
2. 螺杆泵
原理：螺杆泵乃是一种利用螺杆相互啮合来吸入和排出 液体的回转式泵。螺杆泵的转子由主动螺杆(可以是一 根，也可有两根或三根)和从动螺杆组成。主动螺杆与 从动螺杆做相反方向转动，螺纹相互啮合，流体从吸入 口进入，被螺旋轴向前推进增压至排出口。此泵适用于 高压力、小流量。制冷系统中常用作输送轴承润滑油及 调速器用油的油泵。
3.水环式真空泵
原理：水环式真空泵叶片的 叶轮偏心地装在圆柱形泵壳 内。泵内注入一定量的水。 叶轮旋转时，将水甩至泵壳 形成一个水环，环的内表面 与叶轮轮毂相切。由于泵壳 与叶轮不同心，右半轮毂与 水环间的进气空间4逐渐 大，从而形成真空，使气体 经进气管进入泵内进气空 间。随后气体进入左半部， 由于毂环之间容积被逐渐压 缩而增高了压强，于是气体 经排气空间及排气管被排至 泵外。
泵与风机总资料
绪论一、重点、难点提示1．重点（1）泵与风机在热力发电厂中的地位与作用（2）泵与风机的主要性能参数（3）叶片式泵与风机的分类2．难点（1）泵扬程的定义（2）风机全压的定义与组成3．考核目标（1）知道泵、风机的定义。
（2）能在“热力发电厂生产过程示意图”中正确标示出各主要泵与风机，知道其名称和所起的作用。
（3）熟知泵与风机的主要性能参数（流量、扬程、全压、功率、效率和转速）的定义、符号和常用单位。
（4）知道泵按产生压力大小的分类以及各类泵的压力范围。
（5）知道风机按产生全压大小的分类。
（6）能简述叶片式泵与风机的分类。
（7）能简述容积式泵与风机的分类。
泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体能量的一种机械。
输送液体的称为泵；输送气体的称为风机。
泵与风机的工作介质是流体，所以它们属于流体机械类。
第一章泵与风机的基本理论重点、难点提示1．重点（1）速度三角形（2）基本方程式（3）泵扬程的计算（4）风机全压的计算（5）不同叶片型式的特点与应用2．难点（1）基本方程式计算（2）泵与风机扬程和全压的计算（3）不同叶片型式的特点分析3．考核目标（1）能简述离心式泵与风机的工作原理。
（2）理解离心式叶轮中流体的绝对运动是圆周运动和相对运动的合成，能正确表述这三种运动，以及相应速度（圆周速度、相对速度和绝对速度）的大小、方向与哪些因素有关，能熟练画出叶轮中某一处（特别是叶片进、出口处）流体速度三角形，并能对其进行正确标示，能熟练、正确地计算速度三角形中的各个参数，在计算中知道泵与风机的理论流量与实际流量的关系、理解排挤系数的含义。
（3）知道推导叶轮基本方程式的假设条件，熟记基本方程式的两种表达形式，并能根据题目的具体条件进行熟练计算，知道叶轮扬程（或全压）由静能头和动能头组成以及各组成的计算式，能利用基本方程式进行简单分析，知道提高叶轮扬程（或全压）的主要方法以及特点。
（4）大体知道叶轮进口预旋的产生原因，以及对叶轮工作的影响。
第六章热力发电厂常用泵与风机
3、圆筒形双壳体多级离心泵
第六章热力发电厂常用泵与风机
二、液力耦合器
部件：泵 轮、涡轮 与装在泵 轮上的旋 转内套。
第六章热力发电厂常用泵与风机
▲液力耦合器
主要 部件： 泵轮、 涡轮 及装 在泵 轮上 的旋 转内 套
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
一、锅炉给水泵
(一)概述
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
(二)给水泵的特点及驱动方式
作用：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。
现代大容量锅炉给水泵的工作特点： 1容量大(驱动功率大) 2转速高 3压力高 4水温高
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
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第六章热力发电厂常用泵与风机
电厂常用的泵
锅炉给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 前置泵：防止给水泵发生汽蚀，提高给水泵入口压力。 凝结给水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，
经低压加热器将水送往除氧器。 循环水泵：向汽轮机凝汽器、冷油器、
发电机的空气冷却器供给冷却水。 强制循环水泵：保证高温高压的锅炉水进行强制循环。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。
四、凝结水泵
(一)概述
作用：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经 低压加热器将水送往除氧器。
第六章热力发电厂常用泵与风机
第六章热力发电厂常用泵与风机
水泵结构示意图
五、循环水泵
作用：向汽轮机凝 汽器、冷油器、发 电机的空气冷却器 供给冷却水。
泵与风机
第四讲 流体在离心式有限叶片叶轮中的 流动分析； 流动分析； 叶片式泵与风机的损失和效率 §１.４ 叶片有限时对理论能头的影响 一、轴向涡流 １.举例 （点击观看流体在叶轮流道中的运 动示意动画） ２.泵内涡流：将叶轮流道的进出口 封闭起来，叶轮在旋转时， 流道内理想 流体也同样存在着一个和叶轮旋转角速 度相等，但旋转方向相反的轴向涡流。
二、ΔPｖ qvT－qv＝ｑ 泄漏流量 叶轮进口、轴封、平衡装置 ΔPｖ＝ρｇqvＨＴ/1000 ＫＷ ηｖ＝P＇/Pｈ ＝（P－ΔPｍ－ΔPｖ）/（P－ΔPｍ） ＝（ρｇqvＨＴ）/（ρｇqvTＨＴ） ＝qv/（qv＋ｑ） 摩擦损失、局部损失、 三、ΔPｈ 摩擦损失、局部损失、冲击损失 １.摩擦损失和局部损失 （１）吸入室 （２）叶轮流道（一般扩散） （３）压出室：扩散，正导叶扩散，反导叶收缩 ２.冲击损失;叶片入口，导叶入口（流量偏离设计工况） （１）冲角δ：相对速度方向和叶片进口切线之间夹角 （２）影响： ① qv＝qvｄ时，β１＝β１ｙ，δ＝０ ② qv〈qvｄ时，β１〈β１ｙ，δ〉０ ③ qv〉qvｄ时，β１〉β１ｙ，δ〈０
（二）流体在叶轮内的流动（复合流动） 牵连速度（圆周速度） ｕ＝ｒω＝πＤｎ/60
相对速度 ω
绝对速度 υ
（三）进出口速度三角形作法
已知：qvＴ，ｎ、几何尺寸 作进口速度三角形需知条件： ｕ１ ＝ｎπＤ１/60 υ１ｒ＝qvＴ/Ａ１＝qvＴ/（πＤ１ｂ１ψ１） υ１方向（υ１ｒ）（即α１） 作出口速度三角形需知条件： ｕ２＝ｎπＤ２/60 υ２ｒ＝qvＴ/Ａ２＝qvＴ/（πＤ２ｂ２ψ２） ｗ２方向（即β２）
４.反作用度：ＨＴ∞＝Ｈｄ∞＋Ｈｓｔ∞ 反作用度：Ｈ ｓｔ∞
（既然泵扬程由动压头和静压头两部分组成，引入 反作用度） τ＝Ｈｓｔ∞/ＨＴ∞ ＝（ＨＴ∞－Ｈｄ∞）/ＨＴ∞ ＝１－Ｈｄ∞/ＨＴ∞ （１）当β２ｙ∞＝β２ｙ∞min时,τ＝１ （２）当β２ｙ∞＝90°，τ＝１/２ （３）当β２ｙ∞＝β２ｙ∞max时,τ＝０，此时ＨＴ ＝２ｕ２２/ｇ ∞ （４）τ＝１，流体从泵中未得到能量（扬程为 ０）； τ＝０，流体得不到输送（静扬程为０） （５）τ影响 ＨＴ∞和η，须综合考虑选择
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u crctg
c1uc1u uc11cocs1r1ctg01
c2u u2 c2rctg2
HT
1 g
u2c2u u1c1u
1 g
u22 u2c2r cot 2
31
4. 叶片出口安装角对压头分配的影响
HT
1 g
u2c2u u1c1u
1 g
u22 u2c2r cot 2
2
900, HT
z7
c1u 0 求HT
41
β2=22.50
D2=320mm
D1=180mm
b2=15mm
n 1450rpm QT 180m3 / h
2 0.93
z7
c1u 0 求HT
c2' u Kc2u 0.783 15.66 12.26m / s
42
例2－1
u2 24.28m/ s
c2r 3.57m/ s
26
2．叶片无限多时的理论压头基本方程
假设：１）流过叶轮的流体是理想流体，不考虑能 量损失；2）叶轮是理想叶轮，即叶轮的叶片数为无限 多，叶片无限薄；3）流体不可压缩且流动是定常的。
T QT ( R2c2u R1c1u )
N1 gHTQT
N1 T
HT
1 g
(u2c2u
u1c1u )
27
2．叶片无限多时的理论压头基本方程
五 汽蚀余量
NPST，标志泵汽蚀性能的重要参数 泵入口水防止汽化的能力 汽蚀，汽化导致叶片腐蚀
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0-5 泵与风机的发展趋势
一、大容量、高参数化 600～1000MW超临界和超超临界机组 亚临界压力17.7～20MPa 超临界压力25.6~29.4MPa 泵出口压力34MPa 发展方向50MPa，10000kW 1000MW风机功率8000kW
第六章热力发电厂常用的泵与风机
泵与风机
第六章 热力发电厂常用的泵与风机
第六章 热力发电厂常用的泵与风机
6-1 电厂常用的泵
[锅炉给水泵、前置泵、凝结给水泵、循环水泵、强制循 环水泵、灰渣泵]
6-2 电厂常用的风机
[送风机、引风机、一次风机、烟气再循环风机]
6-1 电厂常用的泵
锅炉给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 前置泵：防止给水泵发生汽蚀，提高给水泵入口压力。 凝结给水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水， 经低压加热器将水送往除氧器。 循环水泵：向汽轮机凝汽器、冷油器、 发电机的空气冷却器供给冷却水。
缺点：体积大、泵体流道复 杂，铸造加工技术条件高， 造价高；
应用领域：低压、小容量机 组的给水泵
2、分段式多级离心泵
3、圆筒形双壳体多级离心泵
二、液力耦合器
部件：泵 轮、涡轮 与装在泵 轮上的旋 转内套。
▲液力耦合器
主要 部件： 泵轮、 涡轮 及装 在泵 轮上 的旋 转内 套
三、前置泵
设置在给水泵前面，提高给水泵 入口压力，防止给水泵汽蚀。 工作特点： 转速较低； 具有较好的 抗汽蚀性能。
强制循环水泵：保证高温高压的锅炉水进行强制循环。
灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。
一、锅炉给水泵
(一)概述
(二)给水泵的特点及驱动方式
作用：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 现代大容量锅炉给水泵的工作特点：
容量大(驱动功率大)
转速高 压力高 水温高
供水压力：31.5MPa 水温：168度 转速：4160r/min
一次风机
一路用于干燥煤粉；一路用于调节风粉混合的 温度。
烟气再循环风机
第七章发电厂常用泵与风机
(二)凝结水泵
作用：将汽轮机排汽在凝汽器中凝结的水排出,并 经低压加热器送至除氧器。
凝结水泵工作状态特殊,它从真空状态的凝汽器中 抽吸凝结水,因此要求凝结水泵的抗汽蚀性能和人 口侧轴封装置要好。
1.外壳内壁都装有耐磨的锰钢衬板。 2.叶片型式一般采用径向式叶片。 3.轴承箱带有冷却系统装置。在机壳与轴承之间还装有一个
半开式小叶轮，促使轴承附近空气流动。
结构
烟气再循环风机结构
二、常用风机的典型结构
送风机:
作用：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 性能特点：流量较大，压力不高，一般风压不超
过15kPa。 由于空气中几乎没有飞灰，因此，在结构上没有
特殊要求，与一般用途的通风机相同。 目前国内普遍采用G4型高效机翼型后弯叶片离心
式风机，现代大容量锅炉送风机更多地采用轴流 式。
3.运行时高度安全可靠，效率高。
圆筒型多级离心泵示意图
3.水平中开式多级离心泵
结构特点：泵体（泵壳）作成沿轴中心线水平 中开，分成上下两部分，吸入管和排出管与下 泵体（泵座）整体浇铸，为消除轴向力，叶轮 采用对称排列的方式。
优点：拆卸装配方便，只需将上泵体（泵盖） 吊开，即可取出或装入整个转子。
循环泵型式：离心式，轴流式和混流泵。 1.离心式：中小容量机组一般采用水平中开式单级双
吸卧式离心泵，如Sh型； 2.轴流式：近代大容量机组均采用ZL型轴流循环泵。
其效率高，汽蚀性能好，运行可靠，安装维修方便， 振动噪声小。 3.混流式：一般采用沈阳及上海凯士比泵厂生产的立 式混流泵。
结构示意图
sh型离心式循环水泵示意图
板均需加厚，且采用耐磨材料。 型式：Y4-13.2型的离心式、轴流式等。
经典：泵与风机-PPT论文
2、水环式真空泵
水环式真空泵主要由一个星形叶轮、泵壳、吸气口、排气口、吸气管和排气 管组成，如图0-13所示。水环式真空泵工作时，必须从外部连续地向泵内注入一定 量的水，以补充随气体带走的水。
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第三节 泵与风机的主要部件
一、离心式泵与风机的主要部件 （一）离心泵的主要部件
离心泵的主要部件有：叶轮、吸入室、压出室、 密封装置等。
常温20℃时的密度为1.2kg/ m 3。
由于空气的密度很小，且随温度、压力的变化而变化，所以风机的流量是以在
标准状况（t=20℃，p=101.3kPa）下，单位时间内流过风机入口处的体积流量 q v
表示的。若工作状况下的流量为 q v1 ，密度为 1 ，则标准状况下的流量为
qv
1
1.2
q
v1
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（2）轴端密封。泵轴通过泵体向外伸出，在转动部件和静止部件之间存在间隙。 若泵内压力大于外界压力，流体则从间隙向外泄漏，若泵吸入端处于真空状态， 则空气通过间隙流入泵内，严重影响泵的工作。为减小泄漏，在间隙处装有轴端 密封装置。轴端密封油填料密封、机械密封、浮动环密封、迷宫式密封等几种形 式。 1）填料密封。带水封环的填料密封结 2)机械密封。机械密封如图0-24所示， 构如图0-23所示。他由填料压盖、填料、主要由动环、静环、弹簧、密封圈等 水封环、填料箱组成，是目前普通离心 组成。 泵密封环最常采用的一种轴封。
另外由于泵与风机用途广泛、数量大，其耗电量约占全国发电量的20%~30%， 在热力发电厂里，厂用电量约占电厂发电量的10%左右，泵与风机又占电厂用电量 的70%~80%。由此可见，泵与风机对电厂的安全、经济运行起着十分重要的作用。
此外，核电站在20世纪80年代迅速的发展了起来，与热力发电站的电力生产 过程基本相同，其常规岛部分也是一个汽水循环系统，如图0-2所示。
热力发电厂泵与风机联合运行的特性分析
热力发电厂泵与风机联合运行的特性分析张治华(浙江德能天然气发电有限公司,浙江湖州313200)摘 要 在热力发电厂的实际生产中,有时需要泵与风机在管道系统中联合运行。
就泵与风机在联合运行时的相关特性进行了分析,从而得到最佳的联合运行方式。
关键词泵 风机 联合运行1 前言热力发电厂泵与风机联合运行的目的在于提高泵与风机的工作能力(能量或能头),改善泵与风机装置工况调节的灵活性,以及增加泵与风机装置运行的可靠性等。
联合运行的工况与泵(风机)的性能曲线和装置管道特性曲线有关。
联合运行的方式由并联和串联两种。
现用图解法分别对联合运行的两种方式进行其各自特性的分析。
2 并联运行方式的特性分析两台或两台以上的泵与风机并列的向同一条管道系统输送流体的运行方式为并联运行。
并联的目的主要是为了提高系统的流量,适应流量的大幅度变动,改善泵与风机装置工况调节的灵活性和运行的可靠性。
热力发电厂中的凝结水泵、锅炉给水泵、循环水泵等主要泵以及引、送风机等主要风机均采用并联的运行方式。
根据泵与风机型号是否相同、管道布置是否对称,以及吸水液面水位是否相同等,并联运行可以有不同的形式。
但在工程实际中,取同型号、同吸水面且管道对称布置的泵与风机并联运行的方式最为普遍。
下面就以这种并联方式为例进行分析。
2.1 并联运行工况分析图1为同型号、同吸水面且管道对称布置的两台泵的并联运行情况。
根据并联管道的工作特点,两并联支管的能头损失相等,且各并联支管的流量也相等,各为总管流量的一半。
所以,两并联泵联合运行时的总性能曲线应由两参与泵的性能曲线迭加而成。
图1 相同性能泵并联运行图1中,曲线 、 为同型号的两参与泵的性能曲线,曲线( + )为两泵并联运行时的总性能曲线,曲线CE 为泵装置的管道特性曲线。
并联运行的工作点?应是总性能曲线( + )与管道特性曲线CE 的交点M (q V M ,H M )。
单泵运行时,工作点则为D 。
它是曲线 、 与曲线CE 的交点。
泵与风机简介
泵壳
导叶
叶轮
工作原理：工作叶轮旋 转时叶轮上的叶片将能量连 续地传给流体，从而将流体 输送到高压、高位处或远处。
叶轮
轴流泵示意图
导叶 混流泵示意图
二、工作原理
（一）叶片式泵与风机
1、离心式泵与风机的工作原理 叶片迫使流体随叶轮旋转,并对 流体沿其运动方向作功； 叶轮的旋转作用使流体在叶轮中 心形成低压区，在吸入端压强的作用 下，流体经吸入室从叶轮中心流入，并在叶轮中获得机械能 后进入压出室； 叶轮连续地旋转，流体也就连续地吸入、排出，形成离 心式泵与风机的连续工作。
五、泵与风机性能曲线的比较
（一）离心式泵与风机性能曲线的比较 3、 -qV 性能曲线的比较 前向式叶轮的效率较低，但在 额定流量附近，效率下降较慢；后 向式叶轮的效率较高，但高效区较 窄；而径向式叶轮的效率居中。 因此，为了提高效率，泵几乎不采用前向式叶轮，而采 用后向式叶轮。即使对于风机，也趋向于采用效率较高的后 向式叶轮。
五、泵与风机性能曲线的比较
（二）离心式、混流式及轴流式泵与风机性能曲线的比 较 2、Psh-qV 性能曲线的比较
应引起注意的是：对于凝结泵和 给水泵，为防止汽蚀，启动时则应开 启旁路阀。
3． -qV 性能曲线的比较
离心式泵与风机的-qV 曲线比较 平坦，且高效区宽；随着由离心式向 轴流式过渡， -qV 曲线越来越陡，高 效区越来越窄。
泵与风机的 -qV性能曲 线由下式计算可得，即
Pe gHqV pqV Psh 1000 Psh 1000 Psh
并随性能表一起附于制造厂
家的产品说明书或产品样本 中。
右 图 为 与 300MW 、 600 MW机组配套用的锅炉给水 泵的性能曲线。
火力发电厂泵与风机的节能分析
火力发电厂泵与风机的节能分析摘要：本文对我国火力发电厂目前泵与风机的使用情况（耗能）进行了分析，提出了泵与风机节能技术改造的方法。
关键词：火力发电厂；泵与风机；节能；技术改造一、前言能源工业作为国民经济的基础，对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。
在高速增长的经济环境下中国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。
而且受资金、技术、能源价格等因素的影响，中国能源利用效率比发达国家低很多，只及发达国家的50％左右，90％以上的能源在开采、加工转换、储运和终端利用过程中损失和浪费。
由此可见，对能源的有效利用在我国已经非常迫切。
火电厂是最主要的能源消耗大户，在我国的二次能源结构中约占74％。
而在火力发电厂中，泵与风机是最主要的耗电设备，加上这些设备存在着“大马拉小车”的现象，同时由于这些设备长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态，运行工况点偏离高效点，运行效率降低，大量的能源在终端利用中被白白地浪费掉。
因此，对电厂泵与风机进行节能研究有着突出重要的意义。
二、我国发电厂泵与风机运行状况及节能潜力分析火力发电厂中运行的泵与风机种类繁多，数量多，总装机容量大，耗电量大，约占全国火电发电量的６％。
发电厂大功率的泵与风机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低，而厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的主要因素之一。
目前我国火电厂的水泵和风机基本上都是采用定速驱动。
这种定速驱动的泵，由于采用出口阀，风机则采用入口风门调节流量，都存在严重的节流损耗。
尤其在机组变负荷运行时，由于水泵和风机的运行偏离高效点，使运行效率降低。
目前我国约2/3的泵、风机类机械在运行中需要调节流量，用阀门式挡板调节，能源损失和浪费很大，已经到了非改不可的地步。
造成这种现象的原因是多方面的，主要是科研开发投入不足，科研与生产缺乏有机的结合；生产工艺落后，型线误差大，过流表面粗糙。
目前我国大多采用木模整体铸造。
由于中、高比转速离心式泵与风机叶片扭曲，造型起模困难，造型误差较大。
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泵与风机在热力发电厂中的作用
作者：武振剑蔡兴华
来源：《科学与财富》2012年第03期
摘要：泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体(液体、气体)的压力能和动能的一种动力设备。
输送液体的称为泵；输送气体的称为风机。
在热力发电厂中，泵与风机起着全厂水、气输送的作用,是热力发电厂的系统。
关键词：泵；风机；热力发电厂；作用
泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体(液体、气体)的压力能和动能的一种动力设备。
输送液体的称为泵；输送气体的称为风机。
在热力发电厂中，泵与风机起着全厂水、气输送的作用,是热力发电厂的系统。
1．泵与风机在热力发电厂中的作用
向锅炉送水有给水泵，向汽轮机凝汽器送冷却水有循环水泵，排送凝汽器中凝结水有凝结水泵，排送热力系统中各处疏水有疏水泵，为了补充管路系统的汽水损失，又设有补给水泵，排除锅炉燃烧后的灰渣设有灰渣泵和冲灰水泵，另外，还要供给汽轮机各轴承润滑用油的润滑油泵，供各水泵、风机轴承冷却用水的工业水泵等。
此外，炉膛燃烧需要煤粉和空气，为此设有排粉风机、送风机，为排除锅炉燃烧后的烟气，设有引风机。
由上述泵与风机中不难看出，用泵输送的介质有给水、凝结水、冷却水、润滑油等；用风机输送的介质有空气、烟气以及煤粉与空气的混合物和水与灰渣的混和物等。
虽然都是泵与风机，但各有不同的工作条件和要求，如给水泵需要输送压力为几个甚至几十兆帕，温度可高达200℃以上的高温给水，循环水泵则要输送每小时高达几万吨的大流量冷却水，引风机要输送100～200℃的高温烟气，灰渣泵、排粉风机则要输送含有固体颗粒的流体。
因此，需要满足各种工作条件和要求而具有不同结构型式的多种泵与风机。
在发电厂的电力生产过程中，由于泵与风机发生故障而引起停机、停炉，发不出电的例子很多，并由此造成巨大的经济损失。
实践证明，提高泵和风机的安全可靠性是尤为重要的。
特别是当今，机组向大容量、单元制方向发展，对泵与风机的安全可靠性与主机具有等同的要求。
如有两台循环水泵的汽轮机，其中一台循环水泵发生故障，汽轮发电机就要降低出力。
又如现代的大型锅炉，容量大、汽包的水容积相对较小，如果锅炉给水泵发生故障而中断给水，则汽包在极短的时间内“干锅”迫使停炉，甚至停机。
由此表明，泵与风机的安全经济运行是与电厂的安全经济运行密切相关的。
另外，泵与风机在电厂中耗电量很大，各类泵与风机总耗电约占整个厂用电的70％～80％，整个厂用电约占发电量的12％左右。
由此可见，提高泵与风机的效率，降低耗电量，是减少电厂用电，提高发电厂供电能力，降低成本的一个重要途径。
近年来，许多电厂的泵与风机进行了节能技术改造，并淘汰了一大批低效产品，进而使泵与风机效率有了较大提高，但在设备的选择使用上还存在裕量过大，长期在低效区运行，调节方法上只求简便，忽视对运行经济性的影响等错误。
所以学习泵与风机，不仅为了保证安全可靠发电，而且还要在运行中发挥其最大经济效益。
2．泵与风机在热力发电厂中的作用的发展趋势
随着现代科学技术的不断发展，泵与风机在世界各国也得到了很大发展，首先在设计方法上有了很大进步，从根本上改善泵的动力特性、汽蚀性能和振动特性，制定了一系列新的国际标准，尤其是泵与风机在大容量、高转速、高效率、自动化和可靠性方面达到了新的水平，现分述如下。
2．1大容量
20世纪50年代，50MW的发电机组被看做是一个重大的技术成就，而今天，这一动力只能用来驱动一台1300MW大型机组的给水泵。
近年来，国内200、300MW机组不断增多，国产300MW机组配套的两台DG500-240型离心式锅炉给水泵，驱动功率每台为5500kW。
而目前大型锅炉给水泵的驱动功率已接近60000kW。
风机方面，300MW机组原配套0.7-llNo.29型送风机，已用引进西德TLT公司的FAF20-10-1型动叶可调轴流式风机代替。
泵与风机发展到大容量后，所采用的型式是不同的，由于对泵要求的压力高，因此采用高速离心式。
而风机并不要求把风压提高，所以向轴流式发展。
2．2高速化
随着单元机组容量的增大，泵与风机容量迅速增加，尤其是给水泵压力快速增长，导致转速也很快提高。
20世纪60年代，给水泵转速，由于转速的提高，泵的外形尺寸大为减小，重量减少，节省了材料，搬运维修都更方便，由此带来的经济效益是十分显著的。
2．3高效率
能源问题已是当今世界的重大问题之一，能源状况直接决定着国家的经济发展，并直接影响到人民生活。
泵与风机是耗能大户，泵的电能消耗占全国电能消耗的21％，风机占10％以上。
从发电厂看，泵与风机耗电量占厂用电量的70％～80％，其中泵约占50％，风机约占30％。
国务院节能2号指令规定：凡离心泵、轴流泵效率低于60％，通风机、鼓风机效率低于?0％，必须分批分期地予以改造或更换。
2．4可靠性
由于泵向大容量、高速化方向发展，因此对泵的可靠性要求越来越高。
前苏联投入很大力量从事泵的汽蚀研究，如研究汽蚀新生、潜在汽蚀、断裂汽蚀等；人们从事材料研究，进行材料抗汽蚀能力的试验，研究评价方法和预测泵零件汽蚀寿命的方法；还从事密封研究，近几年在工业中广泛应用端面密封，在输送腐蚀性和磨损性介质时，这种密封能承受压力达45MPa，温度为-200～+450℃，摩擦滑动速度达100m／s。
可见，对泵的可靠性要求是愈来愈高了。
2．5低噪声
热力发电厂是一个强烈的噪声源，如300MW机组的送风机附近的噪声高达124dB，一般希望控制在90dB以下，其他引风机、给水泵、电动机、球磨机等也是高噪声源。
噪声污染如同空气污染、水污染一样，对人们健康是十分有害的。
随着工业的发展和环境保护、劳动保护科学技术的进步，噪声的危害不仅被人们所认识，而且已被设法进行控制。
2．6自动化
随着科学技术的发展，自动检测技术、自动控制技术和电子计算机已不仅逐步应用于泵与风机的设计、绘图、制造过程中，而且还日益广泛地应用在泵与风机的运行上，如泵与风机的自动启停；流量、压力、温度等参数的自动检测、显示和控制；主要参数的上下限报警以及泵与风机的自动联锁、保护等。
不仅如此，国内外有的泵与风机的实验装置已实现自动化。
总之，自动化水平随着机组大容量化和高速化而不断地发展和提高。
参考文献
[1] 王春来．变电检修．水利水电出版社，2006．
[2] 山东电力集团公司．电力行业职业能力培训手册变电运行与检修专业——变电检修工．中国电力出版社，2005．。