给水系统及其设备.doc

给水系统及其设备本文由wanglei_99999贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第五章 给水系统及其设备 第一节 系统概述 一、给水系统的主要功能 给水系统的主要功能是将除氧器水箱中的主凝结水通过给水泵提高压力， 经过高压加热 器进一步加热之后，输送到锅炉的省煤器入口，作为锅炉的给水。此外，给水系统还向锅炉 再热器的减温器、过热器的一、二级减温器以及汽轮机高压旁路装置的减温器提供减温水， 用以调节上述设备出口蒸汽的温度。给水系统的最初注水来自凝结水系统。 二、华能玉环电厂给水系统介绍 华能玉环电厂给水系统按最大运行流量即锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况时相对应 的给水量进行设计。 系统设置两台 50%容量的汽动给水泵和 1 台 25%容量的电动启动备用给水泵。每台 汽动给水泵配置 1 台同轴给水前置泵。 电动给水泵采用调速给水泵， 配有 1 台与主泵用同一 电机拖动的前置泵和液力偶合器。 在一台汽动给水泵故障时， 电动给水泵和另一台汽动给水 泵并联运行可以满足汽轮机 83%铭牌负荷的需要。 对汽动给水泵的台数和容量选择，决定于多种因素。配 250%容量汽动泵，优点是一 台汽动泵故障时，备用电泵自动启动投入后仍能带 80%以上负荷运行。给水泵的可靠性对 机组运行影响极大，考虑到国际上已运行的 1000MW 机组多采用 250%汽动给水泵方案， 本工程目前也按 250%汽动给水泵设计。备用电动泵的容量选择，主要考虑到启动方便， 可靠，经济性等因素。对于 250%汽动泵方案，根据规程规定，宜设置一台 2535的 启动备用电动泵。当一台汽动泵故障，则启动电动泵，汽机仍可带 80%以上负荷运行。 由于本工程高压厂用电采用 6kV 等级，给水泵配用的电动机容量将受到一定的限制。同时 参考国际上同容量和参数机组的普遍配置，本工程按 125%电动调速泵方案考虑。给水泵 的额定容量按给水系统的最大运行流量再加 10%裕量进行选择。入口流量还应考虑再热器 减温水量（中间抽头）及密封水泄漏量。扬程也按在 VWO 工况下运行并留有裕量设计。 系统设 2即双列3 台全容量、卧式、双流程高压加热器，每列三台高加采用电动 关断大旁路系统。当任一台高加故障时，同列三台高加同时从系统中退出，给水能快速切换 到该列给水旁路，此时运行的 1 列高加可通过 60%65%的给水流量。机组在双列高加均解 列时仍能带额定负荷。这样可以保证在事故状态机组仍能满足运行要求。正常运行时，每列 高压加热器的疏水均采用逐级串联疏水方式，即从较高压力的加热器排到较低压力的加热 器，3 号高压加热器出口的疏水疏入除氧器。除了正常疏水外，每台高压加热器还设有危急 疏水管路，当发生下述任何一种情况时，开启有关加热器事故疏水阀，将疏水直接排入凝汽 器疏水扩容器经扩容释压后排入凝汽器： 加热器管子断裂或管板焊口泄漏， 给水进入壳体造 成水位升高或者正常疏水调节阀故障， 疏水不畅造成壳体水位升高； 下一级加热器或除氧器 水箱高水位后事故关闭上一级的疏水调节阀，上一级加热器疏水无出路；低负荷时，加热器 间压差减小，正常疏水不能逐级自流时。每台加热器的疏水管路上均设有疏水调节阀，用于 控制加热器正常水位。 危急疏水管道上的调节阀受加热器高水位信号控制。 每个调节阀前后 51 图 511 给水系统流程图 52 均装有隔离阀。疏水流经疏水阀时，会受阀芯节流的影响，阀后的疏水势必将汽化，造成水 汽两相流动， 导致管道磨损和振动， 且产生噪音。 为使其影响减到最小， 采取以下预防措施： 疏水阀尽可能地布置在靠近接受疏水的设备处， 缩短疏水阀后疏水管道的长度， 并且疏水阀 后管道选用管径大，管壁厚，材质好的管道；布置在疏水调节阀下游的第一个弯头以三通代 替，在三通的直通出口装设不锈钢堵板。每台高压加热器（包括除氧器）均设有启动排气和 连续排气，以排除加热器中的不凝结气体。高压加热器的汽侧启动排气排大气，连续排气均 接至除氧器。 所有高压加热器的水侧放气都排大气。 除氧器排气不分连续排气和启动排气均 排大气。连续排气均设有节流孔板，其容量按能通过 0.5%加热器最大加热流量选取。 给水泵出口设有最小流量再循环管道并配有相应的控制阀门等确保在机组启动或低负 荷工况流经泵的流量大于其允许的最小流量， 保证泵的运行安全。 每根再循环管道都单独接 至除氧器水箱。 给水总管上装设 30%容量的调节阀，以增加机组在低负荷时的流量调节的灵敏度。机 组正常运行时，给水流量由控制给水泵汽轮机或电动泵液力偶合器的转速进行调节。 给水系统还为锅炉过热器的减温器、 事故情况下的再热器减温器、 汽轮机的高压旁路减 温器提供减温喷水。 锅炉再热器减温喷水从给水泵的中间抽头引出； 过热器减温喷水从省煤 器进口前引出。汽机高压旁路的减温水从给水泵的出口母管中引出。 华能玉环电厂给水系统流程如图 511 所示。 第二节 给水泵 一、设备概述 供给锅炉用水的泵叫给水泵。 其作用是把除氧器贮水箱内具有一定温度、 除过氧的给水， 提高压力后输送给锅炉，以满足锅炉用水的需要。由于给水温度高（为除氧器压力对应的饱 和温度） ，在给水泵进口处水容易发生汽化，会形成汽蚀而引起出水中断。因此一般都把给 水泵布置在除氧器水箱以下，以增加给水泵进口的静压力，避免汽化现象的发生，保证水泵 的正常工作。 给水泵的出口压力主要决定于锅炉汽包的工作压力， 此外给水泵的出水还必须克服以下 阻力：给水管道以及阀门的阻力，各级加热器的阻力，给水调整门的阻力，省煤器的阻力， 锅炉进水口和给水泵出水口间的静给水高度。 根据经验估算， 给水泵出口压力最小为锅炉最 高压力的 1.25 倍。 给水泵的拖动方式常见的有电动机拖动和专用小汽轮机特点。 此外还有燃气轮机拖动及 汽轮机主轴直接拖动等。用小型汽轮机拖动给水泵有如下优点： （1）小型汽轮机可根据给水 泵需要采用高转速（转速可从 2900rmin 提高到 50007000rmin）变速调节，高转速可 使给水泵的级数减少，重量减轻，转动部分刚度增大，效率提高，可靠性增加，改变给水泵 转速来调节给水流量比节流调节经济性高， 消除了阀门因长期节流而造成的磨损， 同时简化 了给水调节系统，调节方便； （2）大型机组电动给水泵耗电量约占全部厂用电量的 50左 右，采用汽动给水泵后，可以减少厂用电，使整个机组向外多供 34的电量； （3）大 型机组采用小汽轮机带动给水泵后，可提高机组的热效率 0.20.6； （4）从投资和运行 角度看， 大型电动机加上升速齿轮液力联轴器及电气控制设备比小型汽轮机还贵， 且大型电 动机起动电流大，对厂用电系统运行不利。 给水泵在启动后，出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时(机组低负荷运行)，给水 流量很小或为零，这时泵内只有少量或根本无水通过，叶轮产生的摩擦热不能被给水带走， 使泵内温度升高，当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，形成汽 蚀。 为了防止这种现象发生， 就必须使给水泵在给水流量减小到一定程度时， 打开再循环管， 使一部分给水流量返回到除氧器， 这样泵内就有足够的水通过， 把泵内摩擦产生的热量带走。 53 使温度不致升高而使给水产生汽化。 总的一句话， 装再循环管可以在锅炉低负荷或事故状态 下，防止给水在泵内产生汽化，甚至造成水泵振动和断水事故。 给水泵出口逆止阀的作用是当给水泵停止运行时，防止压力水倒流，引起给水泵倒转。 高压给水倒流会冲击低压给水管道及除氧器给水箱； 还会因给水母管压力下降， 影响锅炉进 水；如给水泵在倒转时再次起动，起动力矩增大，容易烧毁电动机或损坏泵轴。 制造厂对给水泵运行一般都规定了一个允许的最小流量值， 一般为额定流量的 2530。 规定允许最小流量的目的是防止因出水量太少使给水发生汽化。 现代高速给水泵普遍采用变 速调节，其小流量时为低转速，而低转速时不容易发生汽蚀现象，所以允许的最小流量要比 定速给水泵小得多。 大机组配套的给水泵一般都有独立的强迫供油系统，主要由主油泵、辅助油泵、滤网、 冷油器、油箱及其管道、阀门组成。正常运行时由主油泵供油，启动和停泵时由辅助油泵供 油。油流回路为：油箱主油泵（辅助油泵）过滤器冷油器压力油管各轴承回油 管油箱。主油泵一般由泵轴带动，辅助油泵由电动机带动。现代大功率机组，为了提高经 济效果，减少辅助水泵，往往从给水泵的中间级抽取一部分水量作为锅炉的减温水（主要是 再热器的减温水） ，这就是给水泵中间抽头的作 用。 二、给水泵的汽蚀性能和工作方式 1、给水泵的汽蚀性能 众所周知，汽蚀是水泵工作中的不正常现 象， 当水泵叶轮吸入口处的水流速度过大， 使水 泵吸入口处的压力低于工作水温所对应的饱和 压力时， 一部分水便会蒸发形成汽泡。 这些汽泡 沿着叶轮被水流带入压力较高的区域后， 又受到 压缩， 于是蒸汽泡突然凝结， 汽泡破裂而产生水 冲击。 此外， 在低压区水中所溶存的自由气体也 图 521 给水泵吸取高温水下的 从水中逸出形成气泡，到高压区时则气泡被压 有效汽蚀余量示意 缩，压缩到一定程度（到不能再压缩）时就爆炸 破裂，也产生水力冲击。这种水冲击力很大，不断地打击着金属表面，使得叶轮很快地受到 破坏。 尤其是现代的给水泵是在吸取高温饱和水下运转的， 为了更好地提高给水泵的运转可 靠性和延长其使用寿命，彻底地避免汽蚀尤为重要。 锅炉给水泵是设置在一定压力的除氧器水箱下面的，它吸取的是饱和水（图 521 示意） ，那么，用来防止汽化的有效汽蚀余量NPSHa为 NPSH a = 式中 pd ? p v + H g ? h1 g (51) NPSHa有效汽蚀余量（m） ； Pd除氧器水箱内压力（Pa） ； Pv给水泵入口水温对应的饱和压力， （Pa） ； 3 给水泵进口水的密度（kgm ） ； 2 g重力加速度（ms ） ； Hg除氧器水箱内水位到给水泵中心线的高度，也称倒灌高度（m） ； h1吸水管内的流动损失压头（m） 。 54 2、给水泵的工作方式 在实际工程中，有时需将两台或多台的泵并联或串联在一个共同管路系统中联合工作， 目的在于增加系统中的流量或压头。联合工作的方式，可分为并联或串联，联合运行的工况 需根据联合运行的机器总性能 曲线与管路性能曲线确定。 （1）并联运行 当系统中要求的流量很大， 用一台泵其流量不够时， 或需靠增开或停开并联台数以实现大幅 度调节流量时，宜采用并联运行。其特点是：压头相等，流量增加。图 522（a）表示 两台泵P1与P2（两台型号、转数宜相同，但也可不同）并联安装的简图。两机各自的性能曲 线由P1A1及P2A1示于图 522（b）上。 图 522 泵的并联运行 （a）并联泵的安装示意图 （b）并联泵的 Q-H 曲线与工况分析 这时两台泵吸入口与压出口均处在相同的压头下运行， 而在总管中的流量则为两泵流量 之和即“合二为一” 。于是并联泵的总性能曲线，是由同一压力下的各机流量叠加而得。具 体做法是：在性能图上先绘出一系列水平虚线，这就是一系列等压线，然后，在每根水平线 （如D1D2线）上，将与各单机性能曲线交点所对应的流量相加（如Q1+Q2）便找到了两机 并联总性能曲线上的一点A。 如此类推， 便可绘出两机并联工作的总性能曲线， 如图中的GA 线。这条曲线左端终于G点的原因是，第一台机所能提供的最大压头不能大于HG，如需压头 再高它就帮不上忙了。 现在进行工况分析，从图 522（b）可看出：CE为管路曲线，它与机器联合总性能 曲线的交点A，就是并联运行的工作点，其流量为QA，压头为HA，它代表联合运行的最终 效果； 过A点做水平虚线与各泵性能曲线交于D1和D2， 它们代表参加联合运行时每台泵所 “贡 献”的工况，各自所提供的流量是Ql与Q2，各自所供压头皆为HA。 如果对此管路系统关掉其余各台泵只以单泵运行，例如只开P1泵运行，则与管道性能曲 线CE交点Al即为此工作点，正是由于单泵运行的工作点A1所提供的流量Q1与压头H1均不能 满足系统的要求（点A所对应的）流量，才需要另一台泵P2加入并联运行。 由图可以看出， 并联运行的泵的单泵流量分别小于以单泵运行时每台泵的流量， 而压头 则高于单泵运行时的压头。并联工作时，管路特性曲线越平坦，并联后的流量就越接近单泵 运行时的流量之和， 工作就越有利。 如果管路特性曲线越陡， 陡到一定程度时是不能并联的。 应当注意的是：几台泵并联运行时的最高压头（扬程）HG，不会超过并联泵组中任何 一个单泵的最高运行压力，否则该泵将出现倒灌现象。 （2）串联运行 当管路性能曲线较陡， 单泵不能提供所需的压头时， 就应再串一台， 以增加压头或扬程。 这时，第一台的出口与第二台的入口相连接，如图 523（a）所示。其特点是：流量相 等，压头相加。两台泵串联运行时，联合性能曲线是在同一流量下进行各单泵的扬程或全压 55 叠加而成，见图 523（b） 。图中A为串联后的工作点，Dl和D2是参加串联运行时各泵的 工作点，Al与A2为不联合单开某一泵的工作点。 图 523 泵的串联运行 （a）串联泵的安装示意图 （b）串联泵的 Q-H 曲线与工况分析 一般来讲，联合运行比单泵运行效果差，运行工况复杂，调节困难。联合运行台数最好 不要超过两台，而且两台相同性能的泵联合运行效果最佳。 三、华能玉环电厂给水泵介绍 华能玉环电厂给水泵采用日本 EBARA 公司的产品。 前置泵为主泵提供适当的压头以满 足主泵在不同运行工况下对净吸入压头的需求， 并留有一定裕度。 前置泵在最小流量工况和 系统降负荷工况下运行时不会被汽蚀。 前置泵的主要部件使用抗汽蚀材料制成， 同时在结构 上考虑了热膨胀的影响。 泵壳由高强度的抗汽蚀材料制成， 为了减轻法兰在压力和热冲击联 合作用下的变形，泵壳采用高强度螺栓连接，此外，泵壳还装有排气阀。叶轮采用抗汽蚀的 不锈钢制成，安装在泵轴上经过高速动平衡试验以后，其各项指标均能达到国家标准要求， 而泵轴则由优质不锈钢锻成体制成。 前置泵轴承采用油润滑且装有温度测量装置。 前置泵采 用机械密封且装有冷却套筒和过滤器。 汽动给水泵减速箱的结构、 材质和各项参数均能满足 汽动给水泵前置泵和主泵的要求，减速箱的润滑油由给水泵汽轮机油箱供给。 华能玉环电厂给水泵主泵是水平、离心、多级、轴向中分面式内壳、筒型泵。主泵的所 有部件均安装在泵芯上，泵芯可以从外壳中抽出，这样就大大缩短了泵的检修时间，且同一 型号的泵芯上的所有部件都具有互换性，具体操作过程在供货方的有关文件中有详细叙述。 泵体内所有和高速水流接触的表面都有相应的防汽蚀措施， 所有的接合面也都有相应的保护 措施，具体内容在供货方提供的有关资料中有详细说明。主泵采用湿式刚性转子，在泵轴的 易磨损面上设有可替换的保护套筒；在正常运行条件下，主泵的最低临界转速高于 150的 最高运行转速； 所有转动部件在组装完毕后必须做动平衡试验， 具体的试验精度 （ISO G1.0） 和试验转速（1000r/min）由供货方提供；泵轴的扭应力必须有足够的安全系数，供货方提 供许用应力和安全系数（22）的计算值；汽动给水泵可以在不脱开联轴节的情况下由给水泵 汽轮机驱动作低速转动。 主泵叶轮和内部通流部分的设计确保了其有较高的水力效率， 而由 效率、 临界转速和泵轴挠度共同决定的径向间隙则确保了其较高的运行效率和可靠性。 由于 叶轮和泵壳采用了合理的结构和材料， 因此即使动静部分之间发生了接触， 转动部分也能得 到很好的保护。 而在动静部分之间由于接触出现磨损以后， 通过调整动静部分之间的间隙仍 然可以实现给水泵的高效运行。 从主泵中间级引出的中间抽头供再热器喷水减温之用， 其出 口设有逆止阀和截止阀。电动给水泵的中间抽头设在泵体的右下侧（从马达向泵看去） ，和 进口管道成 4550角； 汽动给水泵的中间抽头设在泵体的右上侧 （从给水泵汽轮机向泵看 去） ，和进口管道成 4550角。给水泵的液力平衡装置设有平衡鼓，它能通过靠背轮平衡 掉大部分轴向推力， 剩余的轴向推力则通过平衡鼓和推力轴承平衡； 平衡装置确保了转子在 56 任何工况下都不会发生轴向移动， 推力轴承则保证了轴向对准以及稳态和瞬态 （包括给水泵 启停）过程中轴向推力的可靠平衡。汽动给水泵采用迷宫密封，电动给水泵采用机械密封； 在运行过程中，迷宫密封确保了密封水不会进入泵内，而给水亦不会向外泄漏；采用迷宫密 封时，冷却水的流量、温度、压力和水质都必须符合要求。 1、汽动给水泵 华能玉环电厂汽动给水泵轮廓图、 汽动给水泵前置泵剖视图和汽动给水泵主泵剖视图分 别如图 524、525 和 526 所示。汽动给水泵前置泵和汽动给水泵主泵的各种参 数如表 522 和 524 所示。 图 524 华能玉环电厂汽动给水泵轮廓图 57 图 525 华能玉环电厂汽动给水泵前置泵剖视图 58 表 521 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 华能玉环电厂汽动给水泵前置泵剖视图明细表 数量 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 1 2 2 1 12 12 12 1 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 20 4 3 CAC603 VITON VITON NBR NBR SUS316/GRAPHITE SUS316/GRAPHITE V#6500 SNB7/S45C SNB7/S45C SS400 FC200 SCM435 S20C/CAC406 S20C S20C FC300/RESIN SUS403 CARBON CAC406 SUS420J2 SUS420J2 S50C SUS420J2 S50C SUS316 SUS403 SS400 SUS403 SUS316 FC300 S20C/WJ2 FC300 SUS420J1 SUS316 材料（日本工业标准） 名称 泵壳 机械密封盖 密封压盖 叶轮 叶轮磨损环 泵轴 叶轮键 联轴器键 定距套筒键 推力盘键 机械密封轴套 定距套筒 垫片 叶轮螺母 套筒定位器 轴承座 套筒轴承 轴承座端盖 填料函 推力轴承罩 推力盘 推力套 校正平台 摇杆平台 窥油孔 狭口衬圈 节流衬圈 偏转板 泵壳磨损环 机械密封 油封 机械密封盖 O 型圈 机械密封轴套 O 型圈 偏转板 O 型圈 窥油孔 O 型圈 泵壳垫圈 填料函垫圈 轴承座端盖垫圈 泵壳螺栓螺母 机械密封盖螺栓螺母 吊环螺栓 59 42 43 44 45 46 47 48 联轴器螺帽 轴承螺母 锁紧套筒 轴承销 呼吸器 定位片 排水管 1 1 1 2 2 2 SS400 S35C S35C S45C POLYCARBONATE SUS316 表 522 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 项目 进口温度 进口压力 流量 输送压头 转速 效率 必需汽蚀余量 轴功率 出口压力 设计水温 泵体设计试验压力 设计工况全封闭头 制动功率 轴振正常值 轴振报警值 法兰联接额定 运行压力 重量 转动方向 轴承类型 驱动方式 华能玉环电厂汽动给水泵前置泵参数汇总表 单位 MPa t/h m rpm % m KW MPa MPa m KW mm mm 运行工况 额定工况 182.1 1.085 1457 106 1430 83.3 5.3 504.89 2.0 最大工况 184.9 1.154 1640 110 1480 85.0 5.8 577.99 2.1 210 2.5/3.75 130 577.99 （包括减速箱） 0.04 0.08 1.5 2.5 2900 顺时针方向（从主泵向前置泵看） 径向：套筒轴向：可倾 小汽机（通过减速箱） 单泵工况 161.9 0.686 1640 66 1140 85.9 4.4 306.8 1.21 进口 出口 MPa MPa kg 510 图 526 华能玉环电厂汽动给水泵主泵剖视图 511 表 523 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 名 华能玉环电厂汽动给水泵主泵剖视图明细表 称 数量 1 1 1 2 1 1 1 2 10 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 4 2 1 1 1 1 3 1 1 1 1 5 1 1 1 1 2 1 2 12 12 2 1 12 512 材料（日本工业标准） 水泵出口 吸入法兰 疏水轮毂 定位销组 中分面定位销 平衡套筒定位销 第一级定位销 第一级导叶 导叶组 蜗壳套管 保持环 泵壳 排放端筒套 蜗壳 蜗壳销 泵轴 第一级叶轮 叶轮组 蜗壳定位环 泵体磨损环组 第一级叶轮磨损环 第一级轴套 平衡套筒 吸入端填料函 排放端填料函 偏转板 排放端偏转板 轴端螺母 锁紧套筒 联轴器锁定螺母 扣环 泵轴定位环 推力轴承端盖 径向轴承罩 推力轴承罩 套筒轴承 窥油孔 推力轴承罩密封环 校正平台 摇杆平台 油封 推力盘 推力套组件 SUS420J2 SUS420J2 SUS420J2 SUS420J2 SCS1 SUS420J1 SUS420J2 STAINLESS SUS420J1 SUS420J1 SUS420J2 SUS420J2 SUS420J1 SUS420J1 CAC406 CAC406 S35C S35C S35C SUS420J1 SS400 FC300 FC300 FC300 S20C/WJ2 FC250 FC300 S20C S20C CAC603 SCM435 S20C/CAC402 序号 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 名 称 叶轮键组 数量 8 2 1 1 1 2 1 2 2 14 14 12 8 10 4 8 16 8 14 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 1 2 6 1 材料（日本工业标准） SUS420J2 SUS420J2 SUS420J2 SNC631 S45C SUS420J2 SUS420J2 SUS316 SUS316 S45C SCM435 SCM435 SCM435 SUS420J1 SUS420J1 SS400 SCM435 SUS420J1 SS400 SUS304/GRAPHITE SUS304/GRAPHITE EPR EPR NBR NBR NBR EPR EPR TEFLON EPR EPR GLASS S35C 第一级叶轮键 平衡套筒键 汽动给水泵给水泵汽轮机联轴器键 推力盘键 叶轮中心键 第一级轴套键 轴套活动键 第一级叶轮活动键 排放端端盖筒体螺母 排放端端盖筒体双头螺栓 下轴承罩双头螺栓 上轴承罩双头螺栓 导叶双头螺栓 第一级导叶双头螺栓 轴承座端盖双头螺栓 填料函双头螺栓 套管蜗壳双头螺栓 排放端端盖筒体垫圈 排放端端盖筒体密封圈 蜗壳筒体密封圈 排放端端盖蜗壳 O 型圈 级间平衡 O 型圈 偏转板 O 型圈 排放端偏转板 O 型圈 窥油孔 O 型圈 蜗壳套管 O 型圈 蜗壳 O 型圈 支承环蜗壳 中分面 O 型圈 内部套管 O 型圈 油面观察玻璃 泵轴螺母 吸入 排放 泵体金属坑 密封水注水 平衡 密封水旁路 再热器喷水减温 中间排气孔 疏水 暖泵 键 513 表 524 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 项目 进口温度 进口压力 流量 输送压头 转速 效率 必需汽蚀余量 中间抽头流量 中间抽头压力 轴功率 出口压力 设计水温 华能玉环电厂汽动给水泵主泵参数汇总表 单位 MPa t/h m rpm % m t/h MPa KW MPa MPa m KW mm mm MPa MPa kg 运行工况 额定工况 182.1 2.00 1457 3411 5800 85.0 49.0 90 19.1 15274.4 31.6 最大工况 184.9 2.00 1640 3481 6000 85.5 57.0 90 19.4 17527.7 32.1 210 40/60 4042（转速 6000rpm 时） 17527.7（设计工况时） 0.03 0.08 5.0 40.0 15000 逆时针方向（从小汽机向主泵看） 径向：套筒轴向：可倾 小汽机 单泵工况 161.9 1.21 1640 1737.9 4610 83.5 55.0 90 10.2 8952.5 16.7 泵体设计试验压力 设计工况全封闭头 制动功率 轴振正常值 轴振报警值 法兰联接额 定运行压力 重量 转动方向 轴承类型 驱动方式 进口 出口 2、电动给水泵 华能玉环电厂电动给水泵轮廓图、 电动给水泵前置泵剖视图和电动给水泵主泵剖视图分 别如图 527、528 和 529 所示。电动给水泵前置泵和电动给水泵主泵的各种参 数如表 526 和 528 所示。 图 527 华能玉环电厂电动给水泵轮廓图 514 图 528 华能玉环电厂电动给水泵前置泵剖视图 515 表 525 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 名称 泵壳 华能玉环电厂电动给水泵前置泵剖视图明细表 数量 1 2 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 2 2 2 3 2 2 2 2 24 3 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 4 VITON SUS316/GRAPHITE SNB7/S45C SS400 SS400 S35C S45C POLYCARBONATE SS400 SUS316 SS400 VITON NBR SUS316/GRAPHITE V#6500 SNB7/S45C SUS403 CARBON CAC406 SUS420J2 SUS420J1 SUS420J1 SUS420J2 S50C SUS420J2 SUS316 SUS403 SS400 SS400 SUS403 SUS316 FC300 S20C/WJ2 FC300 SUS316 材料（日本工业标准） 机械密封盖 密封压盖 叶轮 叶轮磨损环 泵轴 叶轮键 联轴器键 定距套筒键 机械密封轴套 定距套筒 滚珠轴承罩 垫片 叶轮螺母 套筒定位器 轴承座 套筒轴承 轴承座端盖 滚珠轴承 填料函 狭口衬圈 节流衬圈 折流板 泵壳磨损环 机械密封 机械密封盖 O 型圈 泵壳密封圈 泵壳螺栓螺母 吊环螺栓 联轴器螺帽 轴承螺母 轴承销 呼吸器 定位器 定位片 雾化喷嘴 机械密封轴套 O 型圈 偏转板 O 型圈 填料函密封圈 轴承座端盖密封圈 机械密封盖螺栓螺母 排水管 516 表 526 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 项目 进口温度 进口压力 流量 输送压头 转速 效率 必需汽蚀余量 轴功率 出口压力 设计水温 华能玉环电厂电动给水泵前置泵参数汇总表 单位 MPa t/h m rpm % m KW MPa MPa m KW mm mm MPa MPa kg 运行工况 额定工况 171.6 0.861 781 135 1480 78.5 4.0 365.7 2.04 最大工况 175.4 0.935 865 130 1480 79.5 4.1 385.3 2.065 200 2.5 / 3.75 154 385.3 0.04 0.08 1.5 2.5 2770 顺时针方向（从主泵向前置泵看） 径向：套筒轴向：滚珠 马达（通过耦合器） 单泵工况 137.1 0.412 865 132 1480 79.0 4.05 393.6 1.61 泵体设计试验压力 设计工况全封闭头 制动功率 轴振正常值 轴振报警值 法兰联接额 定运行压力 重量 转动方向 轴承类型 驱动方式 进口 出口 517 图 529 华能玉环电厂电动给水泵主泵剖视图 518 表 527 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 名称 华能玉环电厂电动给水泵主泵剖视图明细表 数量 2 2 2 2 3 1 1 8 2 1 1 1 1 1 1 5 1 5 1 1 1 3 1 1 1 5 1 1 1 1 2 1 2 1 2 12 12 2 1 12 6 SUS316 SUS316 SUS304 A743/CA40 A743/CA40 A743/CA40 SUS420J1 SCS1 SUS420J1 A105 A105 A487/CA6NM SUS420J1 A276/TY410H A487/CA6NM SUS420J1 A743/CA40 SUS420J1 SUS403 SUS403 CAC406 S35C S35C S35C SUS420J1 SS400 FC300 FC300 FC300 S20C/WJ2 FC250 SCPH2 SUS420J2 FC300 S20C S20C CAC603 SCM435 CAC402/S20C SUS420J2 材料（日本工业标准） 机械密封 机械密封轴套 机械密封轴套螺母 机械密封盖 定位销组 中分面定位销 平衡套筒定位销 导叶组 第一级导叶 蜗壳套管 泵壳 套筒盖 蜗壳 蜗壳销 泵轴 叶轮组 蜗壳定位环 泵体磨损环组 平衡套筒 吸入端填料函 排放端填料函 偏转板 轴端螺母 锁紧套筒 联轴器锁定螺母 扣环 泵轴定位环 推力轴承端盖 径向轴承罩 推力轴承罩 套筒轴承 窥油孔 轴承座 套筒定位器 推力轴承罩环 校正平台 摇杆平台 油封 推力盘 推力套组件 叶轮键组 519 序号 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 名称 平衡套筒键 联轴器键 推力盘键 叶轮中心键 持论键 平衡套筒锁定键 端盖筒体螺母 端盖筒体双头螺栓 下轴承罩双头螺栓 上轴承罩双头螺栓 导叶双头螺栓 第一级导叶双头螺栓 端盖推力轴承双头螺栓 填料函双头螺栓 套管蜗壳双头螺栓 端盖筒体垫圈 端盖筒体密封圈 蜗壳套管密封圈 蜗壳筒体密封圈 端盖套筒 O 型圈 级间平衡 O 型圈 填料函 O 型圈 偏转板 O 型圈 窥油孔 O 型圈 蜗壳 O 型圈 支承环 油面观察玻璃 齿轮 仪表架 泵轴螺母 再热器喷水减温 泵出口 泵入口 泵体金属坑 平衡气孔 润滑油出口 键 平衡管 暖泵、疏水 数量 1 1 1 2 1 1 12 12 12 6 8 4 8 12 8 12 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 6 1 1 1 材料（日本工业标准） SUS420J2 SNC631 S45C SUS420J2 SUS420J2 SUS316 S45C SCM435 SCM435 SCM435 SUS420J1 SUS420J1 SS400 SUS420J1 SUS420J1 SS400 SUS304/GRAPHITE MONEL/GRAPHITE EPR EPR VITON NBR NBR EPR TEFLON S35C FC300 S35C 520 表 528 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 项目 进口温度 进口压力 流量 输送压头 转速 效率 必需汽蚀余量 中间抽头流量 中间抽头压力 轴功率 出口压力 设计水温 泵体设计试验压力 设计工况全封闭头 制动功率 轴振正常值 轴振报警值 法兰联接额 定运行压力 重量 转动方向 轴承类型 驱动方式 进口 出口 电动给水泵主泵参数汇总表 单位 MPa t/h m rpm % m t/h MPa KW MPa MPa m KW mm mm MPa MPa kg 运行工况 额定工况 171.6 1.94 781 2307.6 5330 85.0 47.1 90 14.1 5364.0 22.2 最大工况 175.4 1.965 865 2656 5770 85.0 58 90 15.9 6888.2 25.2 210 36.0/54.0 3190 7360.4（包括液力耦合器） 0.03 0.08 5.0 36.0 12000 顺时针方向（从液力耦合器向主泵看） 径向：套筒轴向：可倾 马达 单泵工况 137.1 1.51 865 883 3985 78 90 90 6.3 2486.8 9.55 3、液力耦合器 汽动给水泵由小汽轮机驱动， 在变工况时， 可以改变小汽轮机的转速满足不同负荷的要 求。电动给水泵由定转速的电动机拖动，在变工况时，只能依靠液力耦合器来改变给水泵的 转速，以满足相应工况的要求。液力耦合器是利用液体传递扭矩的，可以无级变速。它的主 要功能是可以改变输出轴的转速， 从而达到改变输出功率的目的。 电动给水泵主泵通过液力 传动装置的液力耦合器与电动机连接。 液力传动装置主要包括传动齿轮、 液力耦合器及其执 行机构（滑阀、油动机、执行器等） 、调节阀、壳体以及工作油泵、润滑油泵、电动辅助油 泵和冷油器等部件。图 5210 是液力耦合器示意图。 液力耦合器主要由泵轮、 涡轮和转动外壳 （又叫旋转内套） 组成。 它们形成了两个腔室： 在泵轮与涡轮间的腔室（即工作腔）中有工作油所形成的循环流动圆；另有由泵轮和涡轮的 径向间隙 （也有在涡壳上开几个小孔的） 流入涡轮与转动外壳腔室 （即副油腔） 中的工作油。 一般泵轮和涡轮内装有 2040 片径向辐射形叶片，副油腔壁上亦装有叶片或开有油孔、凹 槽。 耦合器泵轮是和电动机轴连接的主动轴上的工作轮， 其功用是将输入的机械功转换为工 作液体的动能，即相当于离心泵叶轮，故称为泵轮。涡轮的作用相当于水轮机的工作轮，它 将工作液体的动能还原为机械功，并通过被动轴驱动负载。泵轮与涡轮具有相同的形状、相 521 图 5210 液力耦合器示意图 1泵轮 2涡轮 3主动轴 4从动轴 5旋转内套 6勺管 同的有效直径（循环圆的最大直径） ，只是轮内径向辐射形叶片数不能相同，一般泵轮与涡 轮的径向叶片数差 14 片，以避免引起共振。 在泵轮与涡轮间的腔室中充有工作油， 形成一个循环流道； 在泵轮带动的转动外壳与涡 轮间又形成一个油室。若主轴以一定转速旋转，循环圆（泵轮与涡轮在轴面上构成的两个碗 状结构组成的腔室） 中的工作液体由于泵轮叶片在旋转离心力的作用下， 将工作油从靠近轴 心处沿着径向流道向泵轮外周处外甩升压， 在出口处以径向相对速度与泵轮出口圆周速度组 成合速，冲入涡轮外圆处的进口径向流道，并沿着涡轮径向叶片组成的径向流道流向涡轮， 靠近从动轴心处， 由于工作油动量距的改变去推动涡轮旋转。 在涡轮出口处又以径向相对速 度与涡轮出口圆周速度组成合速，冲入泵轮的进口径向流道，重新在泵轮中获取能量，泵轮 转向与涡轮相同，如此周而复始，构成了工作油在泵轮和涡轮二者间的自然环流，从而传递 了动力。 图 5211 是华能玉环电厂电动给水泵液力耦合器剖视图，工作油泵和润滑油泵同轴 而装，它们由原动机轴驱动伞形齿轮而拖动。工作油泵为离心式，供油经过控制阀后进入泵 轮。 耦合器循环圆内的工作油， 由勺管排出进入工作油冷油器。 冷油器出口的油分两路流动， 一路直接回油箱，另一路经过控制阀再回到泵轮，因为勺管内的油流有较高的压力，使它通 过冷油器后再回到泵轮，可以减少工作油泵的供油量，节约油泵的能耗。润滑油泵与辅助油 泵为齿轮式。润滑油泵的供油经过润滑油冷油器、双向可逆过滤器，然后分别送往各轴承和 齿轮处进行润滑， 润滑油的另外一路油经过控制油滤网， 进入勺管控制滑阀和勺管的液压缸。 辅助油泵在耦合器启动前工作，进行轴承的润滑，待各轴承得到充分润滑后，才能启动耦合 器。 在泵轮转速固定的情况下，工作油量愈多，传递的动转距也愈大。反过来说，如果动转 距不变，那么工作油量愈多，涡轮的转速也愈大（因泵轮的转速是固定的） ，从而可以通过 改变工作油油量的多少来调节涡轮的转速去适应泵的转速、流量、扬程及功率。通过充油量 的调节，液力耦合器的调速范围可达 0.20.975。在液力耦合器中，改变循环圆内充油量的 522 图 5211 华能玉环电厂液力耦合器剖视图 表 529 华能玉环电厂液力耦合器剖视图明细表 序号 1 2 3 4 名称 外壳 端盖 侧面端盖 侧面端盖 数量 1 1 1 1 材料 铸铁 钢 钢 铸铁 523 序号 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 名称 端盖 润滑油泵传动齿轮 工作油泵传动齿轮 润滑油泵传动轴 润滑油泵从动轴 工作油泵传动轴 输出轴（涡轮轴） 轴接头 键 旋转内套 套筒金属 润滑油泵轴承 工作油泵轴承 金属帽 垫片 垫圈 推力垫 推力盘 密封圈 螺栓 膨胀销 柔性联轴器（油泵输入轴） 齿轮联轴器（工作油泵电动辅助油泵） 易熔塞 润滑油泵壳 工作油泵壳 电动辅助油泵 泵轮 涡轮 泵轮壳 勺管 轴承座 托架 活塞 控制滑阀 控制滑阀端盖 O 型圈 润滑油脂喷嘴 电动执行机构 齿轮 齿杆 输入轴 数量 2 1 1 1 1 1 1 1 3 1 6 4 4 1 4 4 4 1 1 28 4 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 2 1 1 1 1 524 材料 铝 碳钢 碳钢 铬钼钢 碳钢 碳钢 铬钼钢 铬钼钢 铬钼钢 铸铁 碳钢巴氏合金 碳钢巴氏合金 碳钢巴氏合金 钢 钢 钢 钢巴氏合金 铬钼钢 青铜 铬钼钢 铬钼钢 碳钢 碳钢 碳钢合金 铸铁 铸铁 铸铁钢 铬钼钢 铬钼钢 铬钼钢 铬钼钢 铸铁 铸铁 球墨铸铁 铬钼钢 黄铜 腈基丁二烯橡胶 黄铜 铬钼钢 铬钼钢 铬钼钢 方法基本上有：调节循环圆的进油量；调节循环圆的出油量；调节循环圆的进出油量。调节 工作油的进油量是通过工作油泵和调节阀来进行的。 调节工作油的出油量是通过旋转外壳里 的勺管位移来实现的。 但是采用前二种调节方法， 在发电机组要求迅速增加负荷或迅速减负 荷时， 均不能满足要求。 只有采用第三种方法， 在改变工作油进油量的同时， 移动勺管位置， 调节工作油的出油量，才能使涡轮的转速迅速变化。 勺管用改变工作腔内充液量的方法来改变耦合器特性， 获得不同的涡轮转速， 调节工作 机械的转速，常用的方法是在转动外壳与泵轮间的副油腔中，安置一个导流管，即勺管。勺 管的管口迎着工作液的旋转方向。勺管由操纵机构控制，在副油腔中作径向移动。当勺管移 到最大半径位置时，将不断地把工作腔中供入的油全部排出，耦合器处于脱离状态。当勺管 处在最小半径位置时，耦合器则处于全充油工作状态。这样当勺管径向移动每一个位置，即 可得到一个相应的不同充液度，从而达到调节负荷的目的。 液力耦合器的涡轮转速一定低于泵轮转速。 若涡轮的转速等于泵轮的转速， 则泵轮出口 处的工作油的压力与涡轮进口处的油压相等，且它们的压力方向相反，相互顶住，工作油在 循环圆内将不产生流动。涡轮就得不到力距，当然就转不起来，因此涡轮的转速永远只能低 于泵轮的转速。 而只有当泵轮转速大于涡轮转速时， 泵轮出口处的油压才大于涡轮进口处的 油压，工作油在压力差作用下产生循环运动，于是涡轮被冲动旋转起来。就像交流异步电动 机转子的转速，永远低于静子旋转磁场旋转速度。液力耦合器工作时，工作油在循环圆中循 环流动。 液力耦合器的损失有机械损失和液力损失两种。 机械损失指轴承密封损失， 外部转子摩 擦鼓风损失，以及为了冷却起见，需向液力耦合器通入若干工作流体，从而造成系统、泵轮 能量消耗等（这种损失也称为空载损失） 。液力损失指在泵轮和涡轮叶片之间的流道中，由 于涡流、流体的内部摩擦以及进入工作轮入口处的冲击损失等所造成的能量损失。 易熔塞是耦合器的一种保护装置。正常情况汽轮机油的工作温度不允许超过 100，油 温过高极易引起油质恶化。同时油温过高，耦合器工作条件恶化，工作极不稳定，从而造成 耦合器损坏及轴承损坏事故。 为防止工作油温过高而发生事故， 在耦合器转动外壳上装有两 只易熔塞，内装低熔点金属。当耦合器工作腔内油温升至一定温度时，易熔塞金属被软化后 吹损，工作油从两只孔中排出，工作油泵输出的油通过控制