电动调速给水泵和汽动给水泵的区别与应用
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2008年1月第9卷第1期电 力 设 备El ectri ca l Equi p m ent J a n12008Vo l.9No.1采用汽动给水泵替代电动给水泵实现机组启动的经济性分析靖长财(北京国华电力技术研究中心有限公司,北京市065201)摘 要:文章分析了采用汽动给水泵替代电动给水泵实现机组启动的节电机理,以及需要解决的关键技术问题,例如:启动汽源问题、给水流量调节和控制、汽动给水泵汽源的切换、机组启动汽动给水泵跳闸处理或邻机汽源故障处理。
例举了几个发电厂应用汽动给水泵的事例,粗略统计国华每年可节省厂用电2520万k W,经济效益显著。
关键词:机组启动;汽动给水泵;电动给水泵;启动汽源;给水流量调节;厂用电率中图分类号:TK414.2+11 国家“十一五”规划中提出了我国单位G DP能耗降低20%和能源消费总量控制的指标。
为落实国家的节能降耗目标,中国华电集团公司(简称国华电力)“十一五”的节能规划目标是:与2005年相比,到“十一五”末,供电煤耗要下降8g/(k W・h),发电水耗要下降20%,综合厂用电率要控制到5.5%以内。
通过加强节能管理,采取节能技术措施,2006年国华电力综合厂用电率下降到了6.35%。
但离“十一五”目标值还有差距。
对于配备电动给水泵的机组,在启动时需要外购电力,每次启动需消耗的电量为40~60万k W・h,且价格为市场外购电价。
减少发电厂机组厂用电消耗是节能降耗的重要工作之一,更是降低发电成本的有效途径之一。
为减少用电消耗,尤其是减少外购电力,积极开展采用汽动给水泵替代电动给水泵实现机组启动的实施或可行性研究十分必要。
当前国华电力发电机组已配备汽动给水泵的发电公司有三河、盘山、绥中、定洲、台山、沧东、浙能、太仓等发电公司,机组总台数达到了21台。
一般机组设计配备1台100%容量或2台50%B MCR 容量的汽动给水泵,以及1台30%~50%B MCR容量的电动给水泵(液力调速)。
电动调速给水泵与汽动给水泵并列控制策略2中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司陕西西安 710000摘要:依托陕西美鑫铝镁合金配套动力站工程发电机组,对电动调速给水泵参与进入汽动给水泵并列运行控制进行深入研究,通过试验测算,控制模型选择及建立,实现汽、电给水泵并列运行的给水自动全程控制。
最终电动给水泵从机组启动的备用泵,转向全负荷阶段的备用给水泵组,从而提高机组在给水系统的安全性及机组负荷的可利用率。
通过机组调试过程中的建模、调整及实践,形成适用于本机组的汽、电给水并列运行的最佳控制策略,也为该技术领域的控制技术提供一些借鉴经验。
关键词:电动给水泵(电泵)汽动给水泵(汽泵)抢水并列运行给水自动引言对于火力发电厂,无论汽包炉还是直流炉,锅炉给水系统作为机组控制的关键环节,尤为重要的,保证其给水控制平稳、精准是机组整体安全、稳定的关键因素。
针对本工程配备二台50%BMCR容量汽动给水泵,一台50%BMCR容量电动调速给水泵,机组启动初期使用电动给水泵,正常满负荷时使用两台汽动给水泵,电动给水泵退出运行,当想让电动给水泵与汽动给水泵因某些原因并列运行,如果不能保证并列运行的各泵出力和出口压力,会出现给水泵之间的互相抢水问题。
1 电泵与汽泵并列运行的本质问题当特殊工况时一台汽动给水泵检修且负荷大于50%BMCR时,需要一台电动给水泵和一台汽动给水泵并列运行。
当两台汽动给水泵运行时,因其转速对应的流量特性曲线相同,转速相近时,两台泵的出力、出口压力、流量基本相同,不会出现两台给水泵相互抢水的问题。
但当电动给水泵与汽动给水泵并列运行时,由于其两个的转速-流量特性的不同,以及给水泵再循环调节阀调节波动等因素的影响,在机组变动负荷时,易造成电动给水泵与汽动给水泵的出力、流量比例失调,泵出口出现偏差,当到达临界值时,出口压力较低的泵在其出口逆止门的压差作用下关闭,失去了供水作用。
当出现给水泵之间的相互抢水,引发给水流量的大幅波动,危及机组安全稳定运行。
电动给水泵改汽动给水泵可行性评估【摘要】电动和汽动是锅炉给水泵的两种驱动方式。
当前,我国大部分的电站锅炉给水泵驱动方式都是电动,然而在运行的过程中,锅炉、汽轮机等设备的裕量比较大,影响了整个机组的运行效率,同时,在电动给水泵运行的过程中,耗电量也是比较大的,出于经济利益及其他因素的考虑,就需要对电动给水泵进行改造,变为汽动给水泵,本文重点对给水泵的方式由电动改为汽动的可行性进行分析。
【关键词】给水泵;电动;汽动;可行性前言近年来,随着科学技术的发展,汽轮机组以及发电机组中各个单机的容量不断的扩大,同时,相应的蒸汽参数也不断地改进,这样一来,给水泵的功率逐渐的变大。
在当前给水泵所采用的电动驱动方式中,不仅耗电量非常大,同时,还存在着一些影响给水泵运行的因素,基于此,就需要对给水泵的驱动方式进行改进,从而真正的发挥给水泵的作用,提升汽轮机组的运行效率。
1 电动给水泵与汽动给水泵的经济性比较在电动给水泵未启动之前,处于静止的状态,启动之后,转速需要达到额定的数值,这样一来,启动力矩就会比较大,为了保证电动给水泵能够与转矩相适应,就需要选择恰当的驱动电机配置容量,一般来说,容量需要超出额定功率的30%,不过不能超出50%,这就对电动给水泵的经济性产生比较大的影响,导致其经济性降低。
在对给水流量进行调节时,节流是电动给水泵主要采取的方法,这种方法会产生很多的调节损失,且会产生一定泵的余量,当余量越大时,损失就越多,这个缺点的存在也导致电动给水泵的经济性受到影响。
为了提高其经济性,研制出了变速给水泵,选择的驱动为液力耦合器,这样一来,给水泵在启动时,转速比可以比较小,而且在选择电机时,配置容量的富裕量可以不必过多的考虑,然而,耦合器在工作的过程中,其自身的驱动损失也是比较大的,这导致经济性的改善作用并不大。
当主机容量增加时,小汽轮机的单位容量也需要相应的增加,同时,内效率也会得到提高,与液力耦合器相比,小汽轮机所具备的经济效益要更高。
院系:能源动力与机械工程学院专业班级:热能0601 学生姓名:张永旺指导教师:于刚学号:1061170129 译文成绩:≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈华北电力大学毕业设计(论文)译文部分原文著作(期刊)名称:Economic Comparison of Steam Turbine Versus Motor-DrivenBoiler Feed Pumps作者:A.G.MELLOR,R.C.MUIR,J.F.O'MARA原文出版单位:Mellor, Muir, O'Mara, Ransom原文出版时间:AUGUST 1956原文出版地点:Downloaded on April 15,2010 at 03:04:53 UTC from IEEE Xplore 汽轮机驱动与电动驱动锅炉给水泵的经济比较在抽汽式汽轮机发展之前,许多蒸汽发电站辅助设备是被汽轮机抽汽驱动的,而这些汽轮机的抽气通常用于加热给水。
给水加热普遍采用的是来自主汽轮机的抽气对辅助驱动器的再一次评价。
由于电站辅机吸引力,电机和辅助电源系统可靠性的提高都使用电力驱动。
由于发电机组的大小和蒸汽压力普遍被考虑,所有电动辅助系统的初始投资通常显示超过了汽轮机驱动的第一成本。
其结果是在现代发电厂全电力驱动几乎普遍使用。
受到利用汽轮机驱动锅炉给水泵的启示,最近出现了普遍的问题。
这种种问题是因为其中有以下几个因素:1.这种趋势是由于更大的发电机组使用了更高的蒸汽参数从而导致更大的锅炉给水泵的电耗。
2.锅炉给水泵的发展,在3600转以上的速度运行。
这些高速泵更经济,特别是对高压力机组。
3.在设计一个辅助动力系统的困难在于以处理更大的泵电耗需求,此时大的发电机组在高参数下运行。
本文的目的是介绍汽轮机驱动和锅炉给水泵电动机驱动的经济比较,并作为确定对每种类型的驱动器应用领域的帮助。
结论1.对于主发电机组的大小,并考虑蒸汽压力范围,锅炉给水泵汽轮机驱动器不能单独的考虑到投资上,除非单独一个全尺寸没有备件汽轮机驱动器被考虑。
我厂的汽泵不统一,#3机和#2#4机汽泵是两种型号。
(注:汽泵为统称,机侧称小机,泵侧称主泵。
)#3机小机由杭州汽轮机厂制造,正常功率是3829KW,转速范围(3200—5450)rpm,转子级数15级。
#2#4机小机是北京电力设备总厂制造,最大功率是6000KW,转速范围(3600—5200)rpm,转子级数7级。
主泵全部是北京电力设备厂制造,主泵的前置泵是上海凯士比泵有限公司制造,电机功率250KW。
通过对我厂汽泵的几年运行观察和汽泵出现的一些不安全现象,我们有必要对汽泵的各自特点进行掌握和进一步分析,使运行职工全面掌握其特点和规律,保证汽泵的运行安全,最大程度保证机组的安全稳发。
下面就#2#3#4汽泵的共性和#2#3#4各自特性进行分析:一 .#2#3#4小机的共性:通过多次的启动发现,当汽泵掉闸后停运一段时间启动或停运时间小于8小时启动时,汽泵振动大,影响汽泵安全。
所以当汽泵正常停运或掉闸后,要及时关闭汽源,关闭蝶阀、破坏真空,待小机冷却后再启动。
这个特点是#2#3#4小机的共性。
二 .#3机汽泵的特点:#3机汽泵有两台主油泵、互为备用。
正常运行时,由一台主油泵供调节和润滑用油。
它还有一台顶轴油泵和一台直流事故油泵,以保证停机盘车和事故状态下提供润滑油。
小机启动和停机后必须投盘车,盘车是靠喷油带动转子上的油轮来使转子转动。
#3机汽泵在投运时注意以下几点:1.启动暖管时,先暖至进汽手动门前,防止热气窜入汽缸使汽缸受热不均造成盘车中动静摩擦,盘车停运。
2.准备冲车前,小机送轴封抽真空,这项操作尽量不要提前,因为当送轴封抽真空后,轴封汽窜入汽缸通过小机汽缸下部进入排汽管,这样造成小机缸体下部受热膨胀量大于缸体上部膨胀量,易使动静摩擦。
同时盘车转速低、叶片对热气的扰动不足以使汽缸上下受热均匀,所以小机真空正常后,全开进汽手动门后进行缸体的暖机疏水时间不要拖。
防止汽门不严小机缸体窜入热汽,使汽缸下部进一步受热,产生汽缸上下膨胀不均,影响启动。
作者:一气贯长空
给(gei)水泵、给(ji)水泵别再傻傻分不清楚
汽机系统的设备除了汽轮机外就是各种泵(给水泵、凝结水泵、循环水泵、真空泵、润滑油泵、EH油泵等)、各种加热冷凝器(高低加、除氧器、凝汽器等)。
so~我们来聊一聊关于给水泵的一些事。
给水泵一直被一些人喊成给(gei)水泵,但却被搜狗输入法一直纠正为给(ji)水泵,Whatever~不管啦╮(╯▽╰)╭,顾名思义就是用来给锅炉上水的泵。
电厂中使用的主要有电动给水泵和汽动给水泵。
电动给水泵是通过厂用电带动电机转动,从而带动给水泵的转动将给水送到锅炉侧。
汽动给水泵是由汽轮机抽汽驱动小汽轮机从而驱动给水泵。
一般电厂内安装2台100%负荷的电动给水泵(一运一备)或者2台50%的汽动给水泵(运行)和1台30%电动给水泵(备用),以此满足电厂负荷需求。
感觉这个动画像一道心理测试(顺时针?逆时针?)
液力耦合器
电动给水泵除了泵体和电机,另一个比较重要的装置就是液力耦合器,说白了,也就是联轴器,用来连接电机与给水泵传递能量,只不过通过液体(润滑油)作为传动介质,可以进行无级变速。
液力耦合器主要由泵轮、涡轮、旋转内套、勺管等部件组成。
泵轮与涡轮具有相同的形状、相同的有效直径,为了避免共振,叶片数不同,一般相差1~4片。
发电厂中电动给水泵与汽动泵的应用【摘要】电动给水泵与汽动泵为两种常见的发电厂锅炉给水两种不同的方式,一般采用电动给水泵给水,但个别也有采用小汽轮机拖动泵体进行锅炉给水的方式,综合考虑两者的结构、特点、在应用上各自的优缺点及如何选择,本文拟对其进行论述。
【关键词】电动给水泵;汽动给水泵;应用分析;选择0.前言在发电厂中,给水泵是用来给水升压,泵前的水压力较低,泵后的教高,用来使水流通。
而给水泵一般分为电动和汽动两种工作方式,简单的说,电动给水泵是电力带动,而汽动给水泵一般是有汽轮机带动,汽轮机旋转通过连轴带动汽动泵旋转。
在发电厂中锅炉给水泵的拖动方式,一般分电动机与汽轮机二种拖动方式。
电动机多采用交流电动机,所以给水泵的转速是定速的,锅炉给水调节经过“节流”调节。
但电动机操作方便、灵活、占地小,而汽轮机拖动,它有蒸汽管路和操作阀件,运行较麻烦,占地也大,但可变速运行,无“节流”损失。
所以,中小热电厂,在电网联接时(上网)一般都采用电动方式,只有孤立热电厂(无电网时)、首期工程,为了首次启动、锅炉上水,必须有一台启动锅炉和配一台蒸汽轮机拖动的给水泵,便于第一次启动用。
用汽动泵可以利用发电能力不高的蒸汽来带动小汽机,节省用电,而电动泵使用费电但是方便。
下面就其两者本身结构及应用特点谈谈其优缺点。
1.电动给水泵锅炉电动给水泵可以分为很多种,有dg型次高压锅炉给水泵,还有dc型,锅炉给水多级泵。
dg型单吸多级离心泵作为高压锅炉给水或其他高压给水用。
输送介质温度低于160℃,适用于电厂各种容量机组的单元制及母管给水系统。
dg型是卧式、单吸、多级节段式离心泵。
泵的进出口均垂直向上。
拉紧螺栓将泵的吸入段、中段、排出段联结成一体。
泵转子由装在轴上的叶轮、平衡盘等零件组成。
整个转子由泵轴两端的滑动轴承支承。
轴承用润滑油润滑,用循环冷水冷却。
转子的轴向力由平衡盘平衡。
轴封采用填料密封或机械密封。
在轴的两端设有密封函,内装软填料或机械密封。
电厂汽动给水泵的工作原理在电厂的浩浩荡荡的机器中,汽动给水泵就像是个忠实的小战士,时刻在为我们的发电大业贡献力量。
你可别小看这个泵,它的工作原理其实大有文章可说!今天就让我带你走进这个神奇的世界,看看这个“小家伙”到底是怎么运作的。
1. 汽动给水泵的基本概念1.1 什么是汽动给水泵?首先,我们得先搞清楚什么是汽动给水泵。
简单来说,它就是把水从一个地方抽到另一个地方的设备,专门为锅炉提供水源。
就好比你喝水的时候,水龙头就是在给你源源不断地提供清凉的水。
而在电厂里,这个水可不只是普通的水,它可是要转化成蒸汽,推动发电机转动的!想想看,真是一环扣一环,水的旅程多么精彩。
1.2 汽动给水泵的工作原理那么,它到底是怎么工作的呢?来,听我给你一一道来。
首先,汽动给水泵的动力来自于蒸汽,没错,就是锅炉里那热腾腾的蒸汽。
它通过一个叫“蒸汽涡轮”的东西,把蒸汽的能量转化成机械能,然后驱动泵工作。
这样,水就可以在泵的帮助下顺利流向锅炉。
可以说,这个过程就像一场华丽的舞蹈,蒸汽在涡轮里翩翩起舞,推动着水流的旋律。
2. 汽动给水泵的组成部分2.1 主要组成汽动给水泵的构造其实并不复杂,主要由泵体、叶轮、进出口等部分构成。
泵体就像是个大肚子,负责容纳水;叶轮则是泵的心脏,负责推动水流;而进出口则是水的进出通道。
三者紧密配合,才能让这位“小战士”发挥出最大的威力。
2.2 工作过程具体来说,当泵开始工作时,水通过进水口进入泵体,接着叶轮转动,水就被迅速推出,经过出口流出,形成稳定的水流。
就好比一个人用力把水从水桶里倒出来,虽然只是一点点,但只要反复来,就能形成一股强大的水流。
嘿,这可真是个体力活,但别担心,这个小家伙是专业的,工作起来可带劲儿着呢!3. 汽动给水泵的维护与注意事项3.1 维护的重要性当然了,汽动给水泵也需要好好照顾,才能长久为电厂服务。
定期检查、清理和保养是必不可少的。
就像我们的人体一样,得保持健康才能更好地工作。
浅谈垃圾发电厂锅炉给水泵的选型朱琴芳发表时间:2018-04-09T11:00:13.677Z 来源:《基层建设》2017年第36期作者:朱琴芳[导读] 摘要:国内的电厂锅炉给水泵驱动方式主要有电动和汽动两种。
江苏省节能工程设计研究院有限公司江苏南京 210000 摘要:国内的电厂锅炉给水泵驱动方式主要有电动和汽动两种。
文章通过对汽动方案与电动方案进行优缺点对比分析,并且结合垃圾发电厂的特殊性,得出了对于垃圾电厂选用电动给水泵的原因。
关键词:电动给水泵;汽动给水泵;优缺点;1、前言锅炉给水泵作为电厂重要的辅机设备之一,不但系统庞大,而且其投资在全厂辅机中占较大的比例,其功率较大,运行维护成本较高,合理选择给水泵驱动方式对发电厂造价和安全经济运行起到较大作用,所以锅炉给水的选型,是项目设备优选的重点工作。
2、给水泵的优缺点比较国内电厂锅炉给水泵驱动方式主要有电动和汽动两种。
其中,电动方式又分为两种:一是定速泵,泵出口流量及压力由调节阀调节,因耗电多经济性差,仅作为启动备用泵;二是调速泵,依靠液力藕合器改变转速,以调节泵出口流量及压力。
电动给水泵的优点是操作方便、灵活、占地小。
但是电动给水泵在启动时,从静止到额定转速,启动力矩很大。
为适应这个转矩,驱动电机配置容量一般要比给水泵的额定功率大30%一50%,所以其经济性较差;其次电动给水泵采用节流的方法以调节给水流量,调节损失较大,且泵的余量越大,损失越高,这是电动泵不可克服的缺点之一。
采用液力藕合器驱动的变速给水泵虽然可以在较小的转速比下启动,电机的配置容量不必考虑过多的富裕量,但是,藕合器工作过程本身存在驱动损失功率高达15%左右。
如1台2MW的给水泵,当锅炉负荷为额定负荷的66%时,其液力联轴器的损失即为300kw[1]。
而汽动泵则不需要升速齿轮和液力祸合器,所以也不存在设备的传动损失,小汽轮机的单位容量随着主机容量的增加而增加,内效率也相应提高,从而比液力祸合器驱动获得更为显著的经济效益采用汽动调速给水泵利用锅炉部分富裕蒸发量驱动给水泵汽轮机,使供电量增加,相当于主机增容,降低了发电净热耗率,提高了机组运行效率。
汽动给水泵的工作原理
汽动给水泵是一种以汽动方式进行工作的水泵。
它的主要工作原理是利用汽缸内压力的变化来驱动泵体内的活塞运动,从而实现水的输送。
具体来说,汽动给水泵由汽缸、活塞、泵体和阀门等部分组成。
当汽缸内压力增加时,活塞会向下运动,泵体内形成负压,水会通过吸水管吸入泵体。
当汽缸内压力减小时,活塞会向上运动,泵体内形成高压区域,水会被推出泵体,通过出水管进行输送。
汽动给水泵的工作过程中,需要设置合适的阀门来控制水的进出。
在活塞下行期间,进水阀开启,出水阀关闭,水被吸入泵体。
在活塞上行期间,进水阀关闭,出水阀开启,水被推出泵体。
通过适时地控制阀门的开闭,可以实现水的连续供给。
需要注意的是,汽动给水泵的工作原理是基于汽缸内压力的变化来实现的,因此需要提供稳定的汽源,以保证泵的正常工作。
同时,泵体的密封性也需要良好,以免泵体内外的压力无法维持,导致泵的工作效果下降。
总的来说,汽动给水泵通过利用汽缸内压力的变化来驱动水的输送,是一种便捷高效的水泵工作方式。
其工作原理简单易懂,但在实际应用中需要注意汽源的稳定性和泵体的密封性问题。
热电厂给水泵汽电双驱技改分析王建毅发布时间:2023-06-16T01:29:43.202Z 来源:《工程建设标准化》2023年7期作者:王建毅[导读] 汽给水泵的电双驱改造主要是利用电动机联合小型汽轮机拖动给水泵做功丽水市杭丽热电有限公司浙江省丽水市 323000摘要:汽给水泵的电双驱改造主要是利用电动机联合小型汽轮机拖动给水泵做功以达到减少汽轮机耗汽量的目的。
该技改解决热电企业因供热负荷波动大造成汽动给水泵的排汽不能被除氧器消耗,影响其汽平衡问题,需要汽动泵排汽对空排的问题,节能减排的经济效益和社会效益非常显著,可为热电行业的汽动泵改造提供借鉴意义。
关键词:热电厂给水泵汽轮机技术改造随着国家经济的快速发展,能耗问题逐渐被摆在了重要位置。
国家“十四五”规划中明确提出要加强生态文明建设,强化重点用能单位节能管理,实施能量系统优化、节能技术改造等重点工程。
锅炉给水泵主要作用是对汽包进行补水,作为火电厂的重要辅助设备,其能耗占全厂能耗的比例较高,汽动给水泵和电动给水泵减少用汽、用电量,是电厂做好节能降耗的重要措施之一。
一、项目改造背景传统锅炉给水泵驱动方式包括电动驱动和汽动驱动两种,前者消耗厂用电,提升了厂用电率;后者小汽轮机的进汽调门随着给水泵出力变化而不断调节,实际运行时调门开度在10-60%,导致进汽节流损失很大。
某热电公司日均供热量约5000吨,其中白天热负荷较高约280~340吨/小时,夜间平均供热负荷约110~200吨/小时,昼夜负荷变化较大。
该公司锅炉给水系统配置6台锅炉给水泵,#1、#2、#5三台电动给水泵和#3、#4、#6三台汽动给水泵,其中#6汽动给水泵为#4超高压锅炉供水。
汽动给水泵汽源为汽轮发电机组排汽,汽动泵排汽至高压、低压除氧器。
二、汽动给水泵技术改造原因分析因公司对外供热负荷存在日夜峰谷差变化大的情况,在#6汽动泵匹配#4炉运行时,汽动泵排汽量达到50t/h。
根据计算统计当供热负荷小于280t/h时,#6泵排汽量加上其他汽动泵的排汽量就超过了除氧器的耗汽量,部分排汽只能对空排放,产生噪音和人损失。
电动调速给水泵和汽动给水泵的区别与应用给水泵分为定速给水泵和变速给水泵,定速给水泵是以泵出口的节流阀的开度来调节流量,节流阀的节流损失当转速越高时损失越大,但节流调节给水泵简单,操作方便,易于维护,适用于中、低比转速及容量不大的泵。
变速给水泵是以改变水泵的转速来调节流量,节流损失减少,调节阀工作条件好,寿命长,并可低速启动,但设备较复杂,投资费用高,维修量大,适用于大容量泵。
变速给水泵变压运行时,负荷越低,变速给水泵的功率消耗越小,而定速给水泵耗功基本不变。
为提高给水泵运行的经济性,采用除氧器滑压运行的单元制大机组,都使用变速调节的高速给水泵,转速为5000—8000rpm及以上,其对应的NPSHr(克人口和第一级叶轮人口的压降所必须的净正吸水头)比一般3000rpm水泵高得多,为此早期压除氧器为保证暂态工况给水泵不汽蚀,曾将除氧器布置得比汽包还高(50~60m)。
采用1500rpm左右的低速前置泵后,因其NPSHr大为减小,所要求的除氧器布置高度可大幅降低,可以减小土建投资。
从技术经济的角度,增设前置泵比单纯提高除氧器布置位置使土建投资增加更为合算,故采用滑压除氧器的机组,几乎全部采用变速给水泵及前置泵。
目前参数大容量电厂所用给水泵,为提高运行的经济性均采用速度调节,无级的速度调节有电动调速给水泵和汽动给水泵两种。
1 电动调速给水泵电动调速给水泵为适应负荷变化,一般使用变速调节。
变速调节需要设置液力偶合器来进行,液力偶合器是利用工作油传递转矩,泵轮与涡轮不直接接触,无磨损,可隔离电动机和泵的振动,减小冲击,利用快速充、排油能做到空载离合,降低起动电流,无级调速,调速范围20 一98 ,适应汽轮发电机组的启、停和大范围负荷变化及滑参数运行的需要,控制方便,可通过手动、遥控及自动进行控制。
泵的转速约为5000rpm,300MW 以上机组的电动调速给水泵,其启动电流大,耗用的厂用电多,(目前大机组所用给水泵多为国外进口)故其经济性差。
与汽动给水泵相比,其优点是系统简单。
2 汽动给水泵汽动给水泵,是通过一个单独的小汽轮机驱动的给水泵。
该汽机从抽汽管道上抽取蒸汽,通过小汽机的转动带动给水泵进行给水,调节泵的转速是通过小汽轮机的调速器控制进汽量来进行的。
小汽轮机可采用凝汽式、背压式。
小汽机的正常运行,需要相应的汽、水管道系统,调速系统,备用汽源等。
汽动给水泵多采用不同轴的串联方式。
汽动给水泵的优点是:(1)小汽机的容量可以很大,使得大机组的给水泵台数减少;(2)不耗厂用电,因而可增加对外的供电量;(3)其转速的调节是通过调节流人小汽机的蒸汽量进行的,效率高于电动调速给水泵中的液力偶合器;(4)转速约在5000rpm-8000rpm,使得给水泵的轴较短,短轴刚性好、挠度小,提高了给水泵运行的安全性;(5)当电力系统故障或全厂停电时,可保证锅炉供水不问断,提高了电厂的可靠性。
小汽轮机的汽源有:新蒸汽、冷再热蒸汽、热再热蒸汽、主机抽汽。
从全厂热经济性来看,采用新蒸汽,其冷源热损失最大,因而经济性差,而热再热蒸汽的热经济性最好。
小汽轮机为凝汽式时,蒸汽在小汽轮机内焓降大,采用较低压抽汽即可满足要求,因而多采用热再热蒸汽。
由于低压抽汽比容大,小汽轮机易制造,内效率较高,故采用凝汽式小汽轮机对整个蒸汽的做功能力利用较好,热经济性高。
同时它的排汽处理较方便,可直接引人主机凝汽器,或独立设置的凝汽器,后者再用小凝结水泵送往主机凝汽器。
它的缺点是,受末级湿度影响,小汽轮机转速提高受末级叶片高度的限制。
同时因抽汽压力较低,低负荷切换汽源时,所对应的主机负荷较高(约30 -40 Pe)。
小汽轮机采用背压机时,因蒸汽在汽轮机内焓降小,要求抽汽压力较高,多采用冷或热再热蒸汽作汽源。
其优缺点与凝汽式小汽轮机相反,即热经济性较差,排汽处理较复杂(排汽进人与之压力相近的主机抽汽管内,主机与小汽轮机负荷变化时相互有一定影响)。
优点是转速较高(不会受末级湿度限制,一般n≥8000rpm),低负荷切换汽源对应的主机负荷较低(一般为15Pe),小汽轮机及其系统投资较少。
目前世界上多数大机组的汽动给水泵,采用凝汽式小汽轮机。
它们的正常工况汽源为中压缸或中压缸至低压缸连通管上的抽汽。
3 给水泵的应用我国的《火力发电厂设计技术规程》规定,在每一给水系统中,给水泵出口的总容量(即最大给水消耗量,不包括备用给水泵),均应保证供给其所连接的系统的全部锅炉在最大连续蒸发量时所需的给水量,并留有一定裕度。
(1)我国火电厂,100MW 及以下机组,多采用定速给水泵;(2)规程规定:对125MW、200MW 机组,宜配置两台容量各为最大给水量100 或三台容量各为最大给水量50 的调速电动给水泵,即宜用电动调速给水泵;对200MW机组,经技术经济比较论证,认为合理时,也可采用汽动给水泵。
目前我国的中小电厂多采用电动给水泵,少数采用汽动给水泵(即利用锅炉工业抽汽驱动小汽轮机拖动给水泵,排汽进人除氧器作加热用,可提高经济效益),电动给水泵大多采用转速一定的交流电动机驱动,依靠液力偶合器进行负荷调节。
电动给水泵具有操作简单,负荷适应范围广,占地小等优点。
汽动给水泵,需要有蒸汽管路,阀门等部件,运行操作复杂,占地大,没有节流损失。
中小电厂,只有无电网或首期工程时,才利用启动锅炉和汽动给水泵来进行锅炉上水。
电动给水泵耗用厂用电,汽动给水泵消耗新汽或抽汽。
热电厂,当冬季采暖期热负荷最大时,锅炉蒸发量有富余时,可把给水泵切换到汽动给水泵,可节省厂用电。
(3)规程规定:对300MW 机组的运行给水泵,宜配置一台容量为最大给水量100 或两台容量各为最大给水量50 的汽动给水泵。
当运行给水泵为一台100 容量的汽动给水泵时,宜设置一台容量为最大给水量50 的调速电动给水泵作为启动和备用给水泵;当运行给水泵为两台50 容量的汽动给水泵时,宜设置一台容量为最大给水量25 一35 的调速电动给水泵作为启动与备用给水泵。
当出现下列情况之一,且经技术经济比较后认为合理时,可设置三台容量各为最大给水量50 的调速电动给水泵。
A、汽轮机本体回热系统及发电机裕量适合于采用电动给水泵作为运行给水泵时;B、采用空冷系统的机组;C、抽汽供热机组。
目前国内部分300MW 等级机组,除采用两台50 容量的电动给水泵作为主泵外,还采用定速泵作为启动、备用给水泵,其特点是,结构简单,没有液力偶合器,但为了与主调速型给水泵并列运行,在定速泵出口必须设置一个大压差调节阀。
此阀增加了节流损失,机组负荷越低,节流损失愈大,经济性差。
其它300MW 机组,不论是湿冷还是空冷,均采用三台50 容量的电动调速给水泵,两台运行,一台备用,可提高经济性。
故配置电动调速给水泵作启动备用泵,优于定速泵。
(4)规程规定:对600MW及以上机组的运行给水泵,宜配置两台容量各为最大给水量50 的汽动给水泵,且宜设置一台容量为最大给水量25 -35 的调速电动给水泵作为启动与备用给水泵。
目前国内600MW 湿冷机组的给水系统,通常配置两台50﹪容量的汽动给水泵和一台容量为30%左右的启动备用电动调速给水泵,当机组负荷较大时,两台汽泵同时投运,用汽为主汽机四段抽汽,排汽进入主汽机凝汽器。
国内600MW 空冷机组汽动给水泵在高转速、大的变转速范围、双汽源、变进汽参数等不利条件下,直接空冷机组中,汽机的排汽背压高,并且随环境温度环境风向风速大小变化,汽机的进汽量与锅炉的最大连续蒸发量均比湿冷机组大。
若采用汽动给水泵并将小汽机排汽排至直接空冷凝汽器时,四段抽汽的可用焓降既小变化又频繁,不利于小汽机安全经济可靠的运行,空冷机组若采用汽动给水泵,会使得汽动给水泵的背压更高,末级变工况范围更大,尾部运行条件更加恶劣,也使得汽动给水泵的汽轮机末端设计难度加大,此外,还需再增设非启动用的喷水装置和背压保护装置。
若采用自带凝汽器的汽动给水泵方案,理论上是可行的,然而,增加的凝汽器和冷却系统、凝结水系统,使得投资加大,系统复杂,可靠性降低,并给主厂房布置带来困难。
采用电动调速给水泵,有利于增加电厂主汽轮机末级流量,改善极高背压下的小容量流量工况时的性能。
世界上已运行的600MW 等级直接空冷汽轮发电机组,全部采用电动调速给水泵,进行锅炉上水及负荷调节。
考虑以上因素,600MW 空冷机组,宜采用电动给水泵。
国内的IO00MW 等级机组,考虑到长期运行的经济性,一般均配有汽动给水泵,同时,为了满足机组启停灵活的要求,大多数电厂同时配有电动给水泵,汽动给水泵的台数和容量,取决于机组容量、设备可靠性、机组在电网中承担的荷载(基本负荷、中间负荷、调峰)以及设备投资等因素。
国际上已运行的IO00MW 等级机组中,日本电厂多采用2x 50 %容量汽动给水泵方案,欧洲多采用1×100 容量汽动给水泵方案。
在配置两台50% 容量汽动给水泵的机组中,当一台泵出现故障时,机组仍可带50%及以上额定负荷运行。
而一台机组配置一台100 容量汽动给水泵,该泵故障时,机组只能降负荷运行,使电厂可用率降低,但是,100 容量泵比两台50 9/6容量泵方案节省投资,相关管道减少,运行经济性高。
由于IO00MW 机组在电网中主要承担基本负荷,目前IOOMW 给水泵小汽轮机的可靠性数据不多,国际上有制造业绩的厂家很少,而给水泵是否能可靠运行,对机组的运行有很大影响,所以国内建设IO00MW 机组宜采用汽动给水泵出现故障时,对机组负荷影响较小的2×50 汽动给水泵配置,在此基础上,考虑电动调速给水泵的启动、备用功能。
如,华能玉环电厂和邹县电厂四期IO00MW 超超临界机组均配置2 x50 %汽动给水泵,且这两个工程的电动给水泵都具有备用功能。
在采用两台汽动给水泵的同时,为启动和备用选择的电动给水泵需满足以下条件:A、满足机组启动要求,即对于有启动循环泵的锅炉,电动给水泵的容量加上启动循环泵的容量,应能达到锅炉最小直流负荷,对于没有启动循环泵的锅炉,电动给水泵的容量应达到锅炉最小直流负荷,同时,当启动循环泵事故退出后,可单独利用电动给水泵进行锅炉启动;B、电动给水泵的容量必须满足IO00MW 等级锅炉在启动后,。