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给水系统

第七章给水系统及其设备

第一节给水系统及设备

7.1.1概述

主给水系统是指除氧器与锅炉省煤器之间的设备、管路及附件等。其主要作用是在机组各种工况下，对主给水进行除氧、升压和加热，为锅炉省煤器提供数量和质量都满足要求的给水。

整个过程从除氧器水箱开始，其中经过加热、除氧的给水，经前置泵和给水泵升压，再由三台高压加热器加热，最后通过给水操作台送至锅炉省煤器进口集箱。此外，给水系统分别向汽轮机高压旁路、各级过热器和再热器提供减温水。

本机组的主给水系统见图7-1，系统包括一台除氧器、三台给水泵、三台前置泵和三台高压加热器，一台除氧器再循环泵，以及给水泵的再循环管道、各种用途的减温水管道以及管道附件等。

主给水系统的主要流程为：除氧器水箱→前置泵→流量测量装置→给水泵→#3高压加热器→#2高压加热器→#1高压加热器→流量测量装置→给水操作台→省煤器进口集箱。

7.1.2系统组成及特点

7.1.2.1给水系统组成

我公司的机组给水系统主要包括两台50％容量的汽动给水泵及其前置泵，驱动小汽轮机及其前置泵驱动电机，30％容量的电动给水泵、液力偶合器、前置泵及其驱动电机，1号、2号、3号高压加热器、阀门、滤网等设备以及相应管道。

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。随着机组向大容量、高参数方向发展，对给水泵的工作性能和调

节提出愈来愈高的要求。为适应机组滑压运行、提高机组运行的经济性，大型机组的给水调节采用变速方式，避免调节阀产生的节流损失。同时给水泵的驱动功率也随着机组容量的增大而增大，若采用电动机驱动，其变速机构必将更庞大，耗费的电能也将全部由发电机和厂高变提供，为保证机组对系统的电力输出，发电机的容量将不得不作相应的增加，厂高变的容量也需增大，因此大型机组的给水泵多采用转速可变的小汽轮机来驱动。通常配置两台汽动给水泵（简称汽泵），作为正常运行时供给锅炉给水的动力设备，另配一台电动给水泵（简称电泵），作为机组启动泵和正常运行备用泵。

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，节省了主场房的建设费用；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，有效地防止给水泵的汽蚀。

7.1.2.2给水系统流程

机组给水系统流程图见图7-1。除氧器水箱的给水经粗滤网下降到前置泵的入口，前置泵升压后的给水经精滤网进入给水泵的进口，给水泵的出水经出口逆止阀、电动闸阀汇流至出水母管，然后依次进入3号、2号、1号高压加热器，给水泵的出水母管还引出一路给水供高旁的减温水，给水泵的中间抽头（汽泵的第二级后、电泵的第四级后）引出的给水供锅炉再热器的喷水减温器。

在1号高加出口、省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀，为了满足机组启动初期锅炉给水的调节，给水管路配有不小于35%BMCR容量的启动旁路，旁路管道上设有气动调节阀，在省煤器进口的给水管路（电动闸阀之后）引出给水供锅炉过热器的喷水减温器。

7.1.2.3汽动给水泵组

(1)汽动给水泵前置泵

图7－1给水系统流程图

我公司的汽动给水泵前置泵是沈阳透平机械股份有限公司生产的QG400/300C型离心泵，为水平、单级轴向分开式，具有一支撑在近中心线的壳体以允许轴向和径向自由膨胀，从而保持对轴线中心一致。泵整体安装在装有适合的排水装置的刚性结构的泵座上。

前置泵主要由泵壳、叶轮、轴、叶轮密封环、轴承、轴、联轴器及泵座等部件组成。

表7-1前置泵主要技术规范

壳体结构为双蜗壳型、水平中心线分开、进出口水管在壳体下半部，材质为高质量的碳钢铸件。设计成双蜗壳的目的时为了平衡泵在运行时的径向力，因为径向力的产生对泵的工作极为不利，使泵产生较大的挠度，甚至导致密封环、套筒发生摩擦而损坏；同时径向力对于转动的泵轴来说使一个交变的载荷，容易使轴因疲劳而损坏。

图7-2汽动给水泵前置泵示意图

壳体通过一个与其浇铸在一起的泵脚，支撑在箱式结构钢焊接的泵座上，壳体和泵座的接合面接近轴的中心线，而键的配置可保持纵向与横向的对中以适合热膨胀。壳体上盖设有排气阀。

叶轮是双吸式不锈钢铸件，精密加工制造而成，流道表面光滑并经过动平衡校验以保证较高的通流效率。双吸式结构可降低泵的进口流速，使其在较低的进口静压头下也不发生汽蚀；同时保证叶轮的轴向力基本平衡稳定运行。叶轮由键固定在轴上，轴向位置是由其两端轮毂的螺母所确定，这种布置使得叶轮能定位在涡壳的中心线上。叶轮密封环用于减少泄漏量，安装于壳体腔内由防转动定位销定位。

汽动给水泵前置泵轴承采用滚动轴承，润滑方式为稀油润滑并装有冷却水室及温度测点。轴承安装于与泵壳体端部牢固连接的轴承支架上。

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液膜，而液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，否则动静间的液膜会发生汽化，造成部件老化、变形，影响使用寿命和密封效果。为

此分开的填料箱设有一套水冷系统，将来自机组的闭式冷却水输送至密封腔内，直接冲洗、冷却密封端面。

(2)汽泵前置泵电机

汽泵前置泵电机技术参数如下表：

表7-2汽动给水泵前置泵技术参数

(3)汽动给水泵

我公司的汽动给水泵是沈阳透平机械股份有限公司生产的MDG366型离心泵，为卧式、水平、四级筒体式离心泵；泵的芯包和外壳从英国WEIR公司原装进口。

汽泵主要由泵的芯包、内外泵壳、水力部件、中间抽头、平衡装置、轴承、轴封以及泵座等部件组成。图7-3是我公司汽动给水泵结构示意图。

表7-3汽动给水泵主要技术规范