给水系统设计

给水系统的功能

发电厂给水系统的任务是（包括脱过氧的凝结水和经过化学处理的补充水）从除氧器贮水箱送到锅炉的省煤器进口。给水在输送的过程中，要进行加热并升压，以满足锅炉对给水的温度和压力的要求，整个汽水循环的热效率的到提高。

加热给水的热源，来自汽轮机的各级抽气，提高给水的抽气，就要借助给水泵。给水泵是发电厂简历汽水热力循环必不可少的设备

给水系统除向锅炉供水之外，还得向锅炉过热器的减温装置提供减温水，以调节主蒸汽的温度；在给水泵中间级抽头，向加热器的减温装置供给减温水和事故喷水的用水。

在装有汽轮机旁路系统的发电厂，给水系统要向高压旁路系统供水，以降低主蒸汽排入再热器冷段蒸汽的温度，是锅炉出口和再热器出口的蒸汽压力和温度得到调整。

本次设计主要针对主给水管道的温度和压力的设计。

一、机组简介

锅炉

形式：超临界、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、露天布置燃煤直流锅炉

锅炉最大连续出力：1950t/h

过热器出口压力：25.5MPa

过热器出口温度：569℃

再热器出口压力：4.54MPa

再热器出口温度：569℃

给水温度：280.4℃

锅炉效率(LHV):93.84

汽轮机

形式：超临界参数、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、8级回热抽汽凝汽式汽轮机

额定功率：660MW

额定进汽量：1900t／h

主汽阀额定进汽压力：24．2MPa(a)

主汽阀进汽温度：566℃

再热蒸汽额定进汽压力：4.525MPa(a)

再热蒸汽进汽温度：566℃

再热蒸汽额定流量：1525.5t／h

循环冷却水温度：143.1℃

排汽压力：0．00747MPa(a)

排汽量：1038.82t／h

机组净热耗：7942kJ／kW．h

发电机

型式：水-氢-氢冷却、静态励磁发电机

额定功率：600MW

额定容量：667MVA

电压：20kV

频率：50Hz

功率因素：0.9

转速：3000r／min

励磁方式：旋转无刷励磁定转速：3000r／min

汽水管道

设计要则

一使用范围

适用于大型热电站内，参数为22.06MPa,,500℃以上的汽水管道设计

设计要求

二大型电站汽水管道设计应以热力系统和主厂房布置为依据，做到选材正确，布置合理，补偿良好，流阻较小，造价低廉，支吊合理，安装维护方便，扩建灵活，整齐美观，并应避免水击，共振和噪声。管道设计应符合国家和部颁有关标准，规范。

三设计参数

1 设计压力

设计压力是指管道运行中介质的最大工作压力。对充水管道，应考虑压力损失和水静压力的影响，但当其低于额定压力的3%时，可不予考虑。主要管道的设计压力按下列规定取用

（1）主蒸汽管道取用锅炉额定蒸发量时过热器出口的额定工作压力。

（2）汽轮机抽气管道或被压是汽轮机排气管道取用制造厂提供的最大工作压力。（3）加压装置后的蒸汽管道取用减压装置出口的最大工作压力。

（4）不可调速给水泵或其他水泵的出口管道取用水泵特征曲线最高点的压力与

（5）进水侧压力之后，并应考虑进水温度对进水侧压头和出口扬程的修正。（6）可调速给水泵的出口管道当给水主管上不装设调节阀时，取用额定转速时额定流量下水泵出口压力的1.1倍与进水侧压力之和，并应考虑进水温度对进水侧压头和出口扬程的修正。

（7）给水泵再循环管道当采用单元系统时，进除氧器的最后一道关断阀及其以前的管道，取用主给水管道的设计压力；当采用母管制系统时，节流孔板及其以前的管道，取用主给水管道的设计压力；节流孔板后的管道，当未装设阀门或介质双出路上的阀门不可能同时关断时，取用除氧器的最大工作压力。

（8）给水泵进水侧管道取用除氧器最大工作压力与最高水位时水柱静压之和，并应考虑进水温度对进水侧压头和出口扬程的修正。

（9）锅炉定期排污河连续排污三次阀前的管道取用汽包额定工作压力。

锅炉安全阀后的排气管道应根据消音器和管道阻力计算确定。当为装消音器时，高，中压锅炉的排气管道可取0.98MPa。

2 设计温度

设计温度一般是指管道运行中介质的最高工作温度，主要管道的设计温度按下列规定取用。

（1）主蒸汽管道取用锅炉额定蒸发量时过热器出口蒸汽的额定工作温度

（2）汽轮机抽气管道或被压式汽轮机排气管道取用制造厂提供的最高工作温度。（3）减温装置后的蒸汽管道取用减温装置出口蒸汽的最高工作温度。

（4）经加热器加热后的水管道取用被加热水的最高温度。

（5）锅炉定期排污和连续排污管道取用汽包额定工作压力下水蒸气的饱和温度。

（6）锅炉向空排气管道当不装消音器时，安全阀后的管道，一般取用被排放起源的额定工作温度减50℃。当装置设消音器时，安全阀至消音器的管道，一般取用被排放起源的额定工作温度；消音器后的管道，根据消音器性能确定

（7) 管道设计安装温度一般取用20℃。

高压加热器的主要技术数据（VWO工况）

(以下压力均通过焓温表查得)

3号高加的进口温度为191.1℃，出口焓为954.36，所以出口压力为38.10345MPa

3号高加的出口温度为220.1℃，出口焓为936，所以出口压力为37.12736MPa 2号高加的进口温度为218.5℃，进口焓为747，所以进口压力为37. 07774MPa 2号高加的出口温度为260.2℃,出口焓为1135.8,所以出口压力为35.74222MPa 1号高加的进口温度为261.2℃,进口焓为1140.3,所以进口压力为35.97372MPa 1号高加的出口温度为290℃，出口焓为1278.4,所以出口压力为35.00883MPa 因为给水量都是1950t/h,转化成体积流量为0.5417m3/s

主给水管道可以选用以下参数的管道，材料为15NiCuMoNb5-6-10，管径和壁厚分别为Φ508×50（mm，mm），最大允许流速为5.19m/s

所以可以算出主给水管道的流速v=0.5417/(3.14*0.204*0.204)

=4.15m/s

下面的计算参照给水管路图

1、3号加热器与2号加热器之间的管道的压头损失计算

已知3号高加的出口压力和2号高加的进口压力

所以管道的压力损失hs=(37.12736-37.07774)*102

=4.962m

h s = （λ* L / D n+ ∑ζ）v2 /（2g）

λ——管段沿程阻力损失系数

L——管段的长度，米