浅谈某电厂给水系统的组成及作用

浅谈某电厂给水系统的组成及作用某发电有限公司一期工程2×600MW汽轮发电机组，采用的是哈尔滨汽轮机厂生产的ZKL600-16.7/538/538型汽轮机，本汽轮机为600MW亚临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，与北京巴威公司生产的B&WB-2080/17.5-M型亚临界自然循环汽包锅炉及哈尔滨电机厂生产的

QFSN-600-2YHG型水氢氢冷却发电机配套，锅炉与汽轮机热力系统采用单元制布置。

给水系统的组成及其作用：给水系统大的组成部分有，除氧器、给水泵组、高加系统三大主要部分组成。其作用主要是把凝结水经过除氧器除氧后，再经给水泵升压，通过高压加热器加热给水，向锅炉提供具有一定压力和一定温度的锅炉给水，同时提供高压旁路减温水、过热器减温水和再热器减温水。下面就分三部分介绍一下给水系统。

一、除氧器部分

白音华工程的除氧器为内置式除氧器，可以定压及滑压运行，除氧器为圆筒形压力容器，是机组回热系统中的混合式加热器，运行时应注意控制除氧器水位及内部压力。

除氧器主要技术规范：

项目单位规范

型号 DFST－2288•235/175

设计压力 MPa 1.08

设计温度℃ 350

工作压力 MPa 0.165～0.849

耐压试验压力 MPa 1.64

有效容积 m3 235

介质水、水蒸汽

制造厂家武汉锅炉股份有限公司

1.给水中带入气体的危害

当水与空气接触时，就会有一部分溶解到水中，溶解于水中的气体主要来源有两个：一是补水带入；二是处于真空状态下的热力设备及管道附件不严密进入。给水带入气体的危害如下：（1）腐蚀热力设备及其管道，降低其工作可靠性与使用寿命，给水中溶解气体危害最大的是氧气，它会对热力设备及管道材料产生腐蚀，所容二氧化碳会加快氧的腐蚀，而在高温条件下，水的碱性较弱将使氧化腐蚀将加快；（2）阻碍传热，影响传热效果，降低热力设备的热经济性，不凝结气体附着在传热面上，氧化物沉积形成的盐垢，会增大传热热阻，使热力设备传热恶化。同时，氧化物沉积在汽轮机叶片上，会导致汽轮机出力下降和轴承推动力增加等危害。

2.除氧器的作用及原理

除氧器的作用主要是除去给水中的氧，其次也是实现给水加热的过程。它的工作原理如下：亨利定律指出，当液体和气体处于同一平衡状态时，在温度一定的情况下，单位体积液体内溶解的气体量与液面上该气体分压力成正比。当水温升高时，水的蒸发量增大，水面上水蒸汽的分压力升高，气体分压力相对下降，导致水中的气体不断析出，达到新的动态平衡，除氧器就是利用这种原理进行除氧的。道尔顿定律指出：混合气体的全压力等于各组分气体分压力之和。

对于给水而言，水面上混合气体的全压力，等于气体的分压力与蒸汽的分压力之和。可见当增加水面上混合气体中水蒸汽的量时，就可降低氧气的分压力，为除氧创造条件。

水达到饱和温度时，水面上蒸汽的分压力接近于其混合气体的总压力，而不凝结气体的分压力接近于零，这样水中溶解的气体就会不断的逸出水面，直至达到此温度和压力下的平衡状态。热力除氧过程是个传热和传质的过程，传热过程是把水加热到除氧器压力下的饱和温度，传质过程是将水中的气体分离析出。气体的析出方式大致有两种：一种是在除氧的初始阶段，气体以小气泡的形式从水中逸出。此时水中气体的含量较多，其分压力大于水面以上气体的分压力，气体会以气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力析出，如此可除去水中80％

-90％的气体。另一种是气体以扩散形式从水中逸出。经过初级除氧的给水中仍含有少量气体，这部分气体的不平衡压差很小，气体离析的能力较弱，为达到深度除氧目的，可适当增加水的表面积，缩短气体析出路径，强化水中气体的析出。

3.除氧器运行满足的几个条件

第一：有足够量的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度；

第二：及时排走析出的气体，防止水面的气体分压力增加，影响析出；

第三：增大水与蒸汽接触的表面积，增加水与蒸汽接触的时间，蒸汽与水采用逆向流动，以维持足够大的传热面积和足够长的传热、传质时间。

二．给水泵组部分

1.给水泵组的介绍

本工程的给水泵组主要包括三台50％容量的电动给水泵、前置泵其及液力偶合器等组成。给水泵组主要设备技术规范如下附表：

电动给水泵前置泵

项目单位规范

型号 SQ300－670

型式离心式

流量 m3/h 1324.8

扬程 m 134

转速 r/min 1490

必需汽蚀余量 m 4.4

制造厂家上海凯士比泵有限公司

电动给水泵

项目单位规范

型号 CHTC6/5

型式离心式

流量 m3/h 1321.5

扬程 m 2214

转速 r/min 4960

配用功率 KW 11000

制造厂家上海凯士比泵有限公司

液力偶合器

项目单位规范

型号 R 18K 500M

型式

速比 112/33

额定输入转速 r/min 1490

最大输出转速 r/min

一次轴转速 r/min

最大连续输出功率 MW

额定滑差率 %

调节范围 %

制造厂家德国

电动给水泵电动机

项目单位规范

型号 1TZ1537－8AE02－Z

额定电压 V 10000

额定电流 A 722

额定功率 KW 11000

额定转速 r/min 1493

绝缘等级 F

防护等级 IP54/IP55

功率因数 0.90

冷却水流量 L/min 506

冷却水温度℃ 33

制造厂家德国西门子

给水泵是汽轮机的重要辅助设备，它将旋转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。为提高除氧器在滑压运行时的经济性，同时又确保给水泵的运行安全，通常在给水泵前加设一台低速前置泵，与给水泵串联运行。由于前置泵的工作转速较低，所需的泵进口倒灌高度（即汽蚀裕量）较小，从而降低了除氧器的安装高度，本工程除氧器的安装平台高度为27.5米，节省了主厂房的建设费用；并且给水经前置泵升压后，其出水压头高于给水泵所需的有限汽蚀裕量和在小流量下的附加汽化压头，能够有效地防止给水泵的汽蚀。

2．电动给水泵的工作过程

电动给水泵的工作过程主要是由液力耦合器来控制，液力偶合器可以实现无级变速运行，工作可靠操作简便，调节灵活维修方便。采用液力偶合器便于实现工作全程自动调节，以适应载荷的不断变化。液力偶合器主要由主动轴、泵轮、涡轮、旋转内套、勺管和从动轴等组成。其中泵轮和涡轮分别套装在位于同一轴线的主、被动轴上，泵轮和涡轮的内腔室相对安装，两者相对端面间留有一窄缝。泵轮和涡轮的环形腔室中装有许多径向叶片，将其分隔成许多小腔室；在泵轮的内侧端面设有进油通道，压力油经泵轮上的进油通道进入泵轮的工作腔室。在主动轴旋转时，泵轮腔室中的工作油在离心力的作用下产生对泵轮的径向流动，在泵轮的出口边缘形成冲向涡轮的高速油流，高速油流在涡轮腔室中撞击在叶片上改变方向，一部分油由涡轮外缘的泄油通道排出，另一部分回流到泵轮的进口，这样在泵轮和涡轮工作腔室中形成油流循环。在油循环中，泵轮将输入的机械能转变为油流的动能和压力势能，涡轮则将油流的动能和压力势能转变为输出的机械能，从而实现主动轴与从动轴之间能量传递的过程。