第五讲 给水系统及其设备
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给水系统(2021修订版)
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、高参数方向开展，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，防止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，假设采用电动机驱动，其变速机构必将更庞大，消耗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。
《给水系统概述》课件
饮用水给水系统
专门供给饮用水给水系统的给水 系统，包括自来水、纯净水等。
非饮用水给水系统
专门供给非饮用水给水系统的给 水系统，包括生活用水、工业用 水、消防用水等。
PART 03
给水系统的工艺流程
取水构筑物
取水构筑物是给水系统中的第一道工序，负责从水源中取水，为后续的净水工艺提 供原水。
取水构筑物应具备足够的取水能力，能够根据水源的水位、水质等情况进行调节， 保证原水的供应。
水阀
总结词
水阀是控制水流大小和方向的设备，在 给水系统中起到非常重要的作用。
VS
详细描述
水阀是一种控制水流大小和方向的设备， 通常由阀体、阀芯和阀杆等部件组成。水 阀的作用是调节水流的大小和方向，以满 足用户的需求。在给水系统中，水阀通常 安装在管道上，用于控制水流的方向和流 量。根据不同的用途和功能，水阀可以分 为闸阀、截止阀、球阀等类型。
给水系统是城市基础设施的重要组成部分，也是保障居民生活和经济发展的重要 基础。
给水系统的组成
取水设施
负责从水源（如水库、 河流、地下水等）提取 水，是给水系统的起点
。
水处理设施
对提取的水进行净化和 处理，以满足用户的需
求。
输配水管网
将处理后的水输送到用 户，一般由管道、泵站 、调节构筑物等组成。
用户施
水塔
总结词
水塔是给水系统中用于储存和调节水压的重要设备。
详细描述
水塔是一种用于储存水的建筑物，通常由混凝土或钢材制成。水塔的作用是调节水压，保证供水系统的稳定运行 。当水泵将水输送到水塔后，水会通过重力作用从塔顶流到底部，同时通过出口管道供给用户。水塔的容量和高 度需要根据实际需求进行设计，以保证供水系统的正常运行。
给水系统课件
!@#$ Dewrance 高压加热器旁路三通阀
全液动控 制系统
高加入口，出口全 部是液动三通阀。 图示位置为全开位。
入口阀门芯在上位， 主路开放，旁路关 闭。介质从主路进 入高加。出口阀门 芯在上位，介质通 过出口阀至锅炉。
!@#$ Dewrance 高压加热器旁路三通阀 全液动控 制系统
快开阀继续保持开启 位。入口、出口阀完 全关闭，主回路被隔 绝介质从旁路绕过高 加进入下游。疏水阀 继续疏水。疏水阀后 的安全减压阀保持高 加内的一定压力和液 位，防止蒸汽 大量消 耗。
加的注水阀，向加热器注水，随着注水压力
的上升，开启加热器水室放气阀，当有水流 出时关闭。当注水到工作压力时关闭注水阀， 此时检查加热器水侧压力是否下降，及汽侧 水位情况，以判断管子是否泄漏，若漏水则 停止投入。③通水。高加进口联成阀和出口 止回阀开启，通水正常后。旁路阀关闭，关 闭汽侧放水阀。④向加热器送汽。缓慢开启 抽汽管道上的隔离阀，控制加热器升压、升 温速度。
⑵高加启动
高加可以随机滑启，也可以根据机组情况，
确定投运时间。当加热器在机组运行中启动 时，由于抽汽及水侧的压力较高，要对加热 器进行预热，以减小其热应力。具体操作步 骤如下：①预热。稍开抽汽管道上的隔离阀、 止回阀前后的疏水阀，打开汽侧放水阀，对 加热器进行预热。同时开启汽侧启动排气阀， 高加对空排汽。②注水查漏。预热后开启高
2、给水泵及进口管道
本厂设两台100％容量的电动给水泵，一台运
行一台备用。 每台给水泵进口安装一个滤网，保护水泵的 安全运行。其出口管上各装设了一只止回阀、 一套流量测量装置和一只电动闸阀。给水泵 的平衡水管接至滤网之前的给水泵入口管道 上。
3、给水泵最小流量再循环
建筑室内给水—给水系统附件及设施设备
ຫໍສະໝຸດ 2.3 给水系统附件及设备设施
2.水表的选用 选择水表时以不超过水表的额定流量来确定水表的直径。一 般管径≤50ｍｍ时，应选用旋翼式水表；管径＞50ｍｍ时，应 选用螺翼式水表；水温＞40℃时应选用热水水表，否则选冷 水表；水质纯净时应优先采用湿式水表，否则应选用干式。
2.3 给水系统附件及设备设施
2.3 给水系统附件及设备设施
1．配水附件
2.3 给水系统附件及设备设施
2．控制附件 控制附件一般指各种阀门，用以启闭管路、调节水量或水压、 关断水流、改变水流方向等。常用控制附件如图2-13所示。
2.3 给水系统附件及设备设施
2．控制附件
2.3 给水系统附件及设备设施
（１）闸阀。闸阀是关闭件（闸板） 由阀杆带动，沿阀座密 封面作升降运动的阀门，常用于双向流动及ＤＮ≥70ｍｍ的管 道上。闸阀阻力小，开闭所需外力小，安装无方向性要求， 但所需安装空间较大，水中如有杂质落入阀座后会导致关闭 不严密。 （２）截止阀。其优点是关闭严密，但水流阻力较大，适用 于管径≤50ｍｍ的管道上。截止阀应注意安装方向（低进高 出）。 （３）止回阀。又称逆止阀、单向阀，用来控制水流单向流动， 安装方向必须与水流方向一致。止回阀有升降式和启闭式两大 类。升降式装于水平管路，只适用于小管径管道；而 启闭式水平、垂直安装都可，适用于较大管径管道。
2.3 给水系统附件及设备设施
2.3.2 水表
水表是用来记录用水量的仪表，通常装在给水引入管、各分 户配水支管及其他需要单独计量用水量的水管上。水表具有 方向性，安装通常包括水表、表前（后） 阀门及配套管件。
2.3 给水系统附件及设备设施
1.水表种类 流速式水表分为旋翼式和螺翼式两类。旋翼式水表的叶轮轴 与水流方向垂直，水流阻力大，计量范围小，多为小 口径水表，适用于测量较小水流量（如家庭用水表）。螺翼 式水表的叶轮轴与水流方向平行，水流阻力小，多为大口径 水表，适用于测量较大流量（如小区总水表）。常用水表如 图2-14所示。
2.水表的选用 选择水表时以不超过水表的额定流量来确定水表的直径。一 般管径≤50ｍｍ时，应选用旋翼式水表；管径＞50ｍｍ时，应 选用螺翼式水表；水温＞40℃时应选用热水水表，否则选冷 水表；水质纯净时应优先采用湿式水表，否则应选用干式。
2.3 给水系统附件及设备设施
2.3 给水系统附件及设备设施
1．配水附件
2.3 给水系统附件及设备设施
2．控制附件 控制附件一般指各种阀门，用以启闭管路、调节水量或水压、 关断水流、改变水流方向等。常用控制附件如图2-13所示。
2.3 给水系统附件及设备设施
2．控制附件
2.3 给水系统附件及设备设施
（１）闸阀。闸阀是关闭件（闸板） 由阀杆带动，沿阀座密 封面作升降运动的阀门，常用于双向流动及ＤＮ≥70ｍｍ的管 道上。闸阀阻力小，开闭所需外力小，安装无方向性要求， 但所需安装空间较大，水中如有杂质落入阀座后会导致关闭 不严密。 （２）截止阀。其优点是关闭严密，但水流阻力较大，适用 于管径≤50ｍｍ的管道上。截止阀应注意安装方向（低进高 出）。 （３）止回阀。又称逆止阀、单向阀，用来控制水流单向流动， 安装方向必须与水流方向一致。止回阀有升降式和启闭式两大 类。升降式装于水平管路，只适用于小管径管道；而 启闭式水平、垂直安装都可，适用于较大管径管道。
2.3 给水系统附件及设备设施
2.3.2 水表
水表是用来记录用水量的仪表，通常装在给水引入管、各分 户配水支管及其他需要单独计量用水量的水管上。水表具有 方向性，安装通常包括水表、表前（后） 阀门及配套管件。
2.3 给水系统附件及设备设施
1.水表种类 流速式水表分为旋翼式和螺翼式两类。旋翼式水表的叶轮轴 与水流方向垂直，水流阻力大，计量范围小，多为小 口径水表，适用于测量较小水流量（如家庭用水表）。螺翼 式水表的叶轮轴与水流方向平行，水流阻力小，多为大口径 水表，适用于测量较大流量（如小区总水表）。常用水表如 图2-14所示。
发电厂给水系统讲解讲义
主要内容有：
给水系统简介 给水系统主要设备 运行中注意事项 给水系统联锁保护
事故分析
发电厂给水系统讲解
一．给水系统简介
• 给水系统是指哪一部分？
主给水系统是指除氧器与锅炉省煤器之间的设备、管道及附件 等
• 给水系统的主要作用
主要作用是在机组各种负荷下，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。
发电厂给水系统讲解
二．给水系统设备简介
给泵组
给水泵相连的管路
➢ 给水泵均设有独立的再循环管路，由给水泵的出口逆止阀前引 出并接入除氧器。
➢ 给水泵体上设有中间抽头，从三台泵的中间抽头各引出一根支 管，每根支管上装一个逆止阀和一个隔离阀。
➢ 给水泵出口设有逆止门和电动门。逆止门前后均设有疏水，在 给水泵和前置泵的入口滤网上都有放水门 。
给水系统设备简介给水泵的配置是配有两台50容量的汽动给水泵一台30容量的电动给水泵考虑到厂用电压等级为6000380v故电泵采用定速泵且仅考虑启动而丌做备用出口压头无法满足事故备用的要求每台给水泵前均配有一台前置泵前置泵的作用是提高给水泵入口的给水压头满足其必需的净正吸如水头防止给水泵发生汽蚀
发电厂给水系统讲解
➢ 本机组给泵组无专门暖管系统，但为减少或消除处于备用状态 的给水泵内部温度与除氧器水温之间温差，防止备泵经受热冲 击，可利用给泵出口逆止门前放水门控制泵体上下温差，对于 无备用功能的电泵，因为无出口逆止门前放水门，可通过中间 抽头疏水门来实现。
发电厂给水系统讲解
二．给水系统设备简介
给泵组
给泵密封水
二．给水系统设备简介
除氧器
除氧器的作用
除氧器可以将给水中的所有的不凝结气体除去，并及时排出。 并且除氧器作为汽水系统中唯一的混合式加热器，能方便地汇 集各种汽、水流，因此除氧器还可以起到加热给水和回收工质 的作用。
给水系统课件
3．2 给水泵组的配置
• 给水泵的配置是配有两台50%容量的汽动给水泵作为 经常运行，一台30%容量的电动调速给水泵作为机组 启动和汽动给水泵故障时的备用泵。电动给水泵在机 组正常运行期间处于热备用状态， • 每台给水泵前均配有一台前置泵，前置泵的作用是提 高给水泵入口的给水压头，满足其必需的净正吸如水 头，防止给水泵发生汽蚀。 • 前置泵用以提高给水泵进口压力，防止给水泵汽化。 按工作压力划分，从除氧器给水箱出口到前置泵进口 的管道称为低压给水管道；从前置泵出口到给水泵进 口的管道，称为中压给水管道；从给水泵出口经三台 高压加热器到锅炉省煤器进口的管道，称为高压给水 管道
2．5 化学除氧
• 热力除氧的方法一般不能将给水中的氧除干净，超临 界机组对给水的品质要求很高，还必须辅以化学除氧 才能满足要求 • 化学除氧是利用易于和氧起化学反应的药剂（如亚硫 酸钠NaSO和联胺NH等），使之与水中的溶解氧化合， 达到除氧的目的。这种除氧方法虽然能彻底除去水中 的溶解氧，但不能除去其他气体，而且除氧过程中生 成的氧化物使给水中可溶解性盐类的含量增加，除氧 的成本昂贵。 • 一般采用在前置泵入口添加联胺的方法，作为辅助除 氧的手段，以达到彻底除氧和提高给水PH值的目的。
• 给水系统提供锅炉过热器各级减温器的减温 水，用以调节过热蒸汽温度；此外，给水系 统还提供汽轮机高压旁路系统的减温水，以 降低高压旁路阀出口蒸汽温度。在除氧器给 水箱下水管上设充氨和联胺管道，以控制给 水的PH值，及消除给水中的氧气。
• Байду номын сангаас给水系统的流程：
除氧器水箱→出口电动门→汽泵前置泵入口滤 网→汽泵前置泵→流量喷嘴测量装置→给水泵 入口滤网→给水泵→高压加热器组→流量喷嘴 测量装置→给水旁路→省煤器进口集箱
《给水系统》课件
常见故障及处理方法
80%
水压不稳
检查水泵运行状况，调整水泵转 速或更换损坏的水泵。
100%
水质变差
加强水源监测，及时处理污染源 ，改善水质。
80%
管道漏水
对漏水部位进行修复或更换管道 ，避免水资源浪费。
05
给水系统安全与环保
安全防护措施
建立安全管理制度
制定并执行给水系统安全管理 制度，确保操作规范和安全责 任落实到人。
行给水处理。
处理工艺
根据原水水质和生产用水要求 ，选择合适的给水处理工艺， 包括混凝、沉淀、过滤、消毒 等环节。
工艺流程
详细介绍了处理工艺的流程和 设备，以及各环节的控制参数 。
实施效果
经过处理，该企业生产用水的 质量得到了显著提高，满足了 生产工艺的需求，降低了生产
成本和排放。
某住宅小区给水系统优化案例
采取有效措施降低给水处 理过程中产生的污染物排 放量，减轻对环境的影响 。
污水处理与回用
对给水处理过程中产生的 污水进行妥善处理，并积 极推行中水回用，提高水 资源利用效率。
节能减排技术与应用
节能设备与技术
采用高效、低能耗的给水 处理设备和技术，降低系 统运行成本。
能源回收利用
利用余热、压差等能源回 收技术，提高能源利用效 率，减少能源浪费。
水处理设备
总结词
水处理设备用于改善水质，确保供水安全。
详细描述
水处理设备包括过滤器、消毒装置、除臭装置等，通过物理或化学方法去除水中 的杂质、细菌、病毒等有害物质，使水质达到国家规定的饮用水标准。不同类型 的水处理设备适用于不同的水质问题，需根据实际情况进行选择。
管材与管件
总结词
给水系统主体设备结构介绍PPT课件
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调速机构图
1－执行机构 2－凸轮盘3－芯轴 4－阀座 5－阀套 6－ 排油腔体 7－勺管 8－控制阀 9－滚轮1 0－油缸 11－ 连杆 12－连杆 13－凸轮盘
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• 耦合器易熔塞：易熔塞是耦合器的一种 保护装置。正常情况油的工作温度不允 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，连轴器工作极不稳定，从而造成 耦合器损坏事故。为防止工作油温过高 而发生事故，在耦合器转动内套上装有 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，易熔塞被 软化后吹损，工作油从孔中排出，工作 油泵输出的油通过控制阀进入工作腔， 不断带走热量，使耦合器中油温不再继 续 上 升 ， 起 到 保 护 作 用 。第17页/共29页
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电动给水泵结构
• 给水泵的结构如图7-1，该泵属筒形、双壳体、卧式双吸离心泵，它主要由外壳、端盖、泵芯等部件组成。 泵芯包括内蜗壳、叶轮、主轴、套简和轴承。
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进水
出水
联轴节轮毂
顶部轴承外壳 外轴承油挡
机械密封 吊装环
首级叶轮
第2、3、4叶轮 扩压段 第1级内泵壳
第2级内泵壳
第6页/共29页
电动给水泵结构
转子前后由滑动轴承支撑，轴承采用圆筒水平对开式轴承合金瓦，并用压力油强制润滑。推力轴承是由双 向扇形瓦块和推力器组成，用压力油强制润滑。
平衡装置：平衡轴向推力由平衡系统来抵消，它是由平衡鼓和推力轴承所组成的平衡系统，大部分轴向推 力由平衡鼓承受，剩余部分由推力轴承负担。
第21页/共29页
最小流量阀
最小流量阀处于给水泵出口与除氧器水箱之间，无论在开启或关闭状态下，始终是在高压差下工作。在关 闭状态时，应能承受高达350bar甚至更高的静压差，并做到关闭紧密。在开启 状态时高压水经过减压使阀 出口压力与除氧器水箱压力接近而不致造成除氧器水箱压力震荡和发生汽蚀。汽蚀与压差直接相关。所以 最小流量阀等高差压阀普遍采用多级降压防汽蚀,将高压液体经过节流元件的压力始终控制在高于该流体在 入口温度下的饱和蒸汽压力时，确保不产生 “汽蚀”。
调速机构图
1－执行机构 2－凸轮盘3－芯轴 4－阀座 5－阀套 6－ 排油腔体 7－勺管 8－控制阀 9－滚轮1 0－油缸 11－ 连杆 12－连杆 13－凸轮盘
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• 耦合器易熔塞：易熔塞是耦合器的一种 保护装置。正常情况油的工作温度不允 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，连轴器工作极不稳定，从而造成 耦合器损坏事故。为防止工作油温过高 而发生事故，在耦合器转动内套上装有 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，易熔塞被 软化后吹损，工作油从孔中排出，工作 油泵输出的油通过控制阀进入工作腔， 不断带走热量，使耦合器中油温不再继 续 上 升 ， 起 到 保 护 作 用 。第17页/共29页
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电动给水泵结构
• 给水泵的结构如图7-1，该泵属筒形、双壳体、卧式双吸离心泵，它主要由外壳、端盖、泵芯等部件组成。 泵芯包括内蜗壳、叶轮、主轴、套简和轴承。
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进水
出水
联轴节轮毂
顶部轴承外壳 外轴承油挡
机械密封 吊装环
首级叶轮
第2、3、4叶轮 扩压段 第1级内泵壳
第2级内泵壳
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电动给水泵结构
转子前后由滑动轴承支撑，轴承采用圆筒水平对开式轴承合金瓦，并用压力油强制润滑。推力轴承是由双 向扇形瓦块和推力器组成，用压力油强制润滑。
平衡装置：平衡轴向推力由平衡系统来抵消，它是由平衡鼓和推力轴承所组成的平衡系统，大部分轴向推 力由平衡鼓承受，剩余部分由推力轴承负担。
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最小流量阀
最小流量阀处于给水泵出口与除氧器水箱之间，无论在开启或关闭状态下，始终是在高压差下工作。在关 闭状态时，应能承受高达350bar甚至更高的静压差，并做到关闭紧密。在开启 状态时高压水经过减压使阀 出口压力与除氧器水箱压力接近而不致造成除氧器水箱压力震荡和发生汽蚀。汽蚀与压差直接相关。所以 最小流量阀等高差压阀普遍采用多级降压防汽蚀,将高压液体经过节流元件的压力始终控制在高于该流体在 入口温度下的饱和蒸汽压力时，确保不产生 “汽蚀”。
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上海交通大学 热能工程研究所
采用双列高加的原因
(1)单列布置的高压加热器(以下简称高加)负荷适应性较差，当高加故障停 运时，整列高加停运，对大容量机组而言将对机组运行产生较大冲击。
(2)由于单列高加布管数量较多，蒸汽在高压加热器内的流型分布复杂，易 出现较大的换热死区，从而影响传热效果。
(3)单列高加管系支撑结构，防汽、水冲蚀结构和防振结构较复杂。
上海交通大学 热能工程研究所
采用双列高加的原因
• 现1000MW超超临界压力机组，其汽轮机高加回热系统给水温升一般达110℃左右 。如采用单列，一旦一只高加发生事故，整个高加系统将解列。此时锅炉进水温 度将下降110℃，对锅炉影响很大。而采用双列高加，一只高加发生事故，本列 高加解列，还有另一列高加继续运行，其锅炉进水温度，仅下降55℃左右。根据 大型机组高加出力对机组热耗的影响研究，高加出口温度下降1℃，将使汽轮机 热耗上升2kJ/(kW.h)左右。由于单只高加事故而导致的汽轮机热耗增加，单列高 加要比双列高加大110kJ/(kW·h)左右。
(4)单列高加管板厚度较大，在汽侧与水侧温差大的情况下，特别是在启、 停期间，管板将产生较大的热应力而不利于机组的长期安全运行。
(5)管板厚度、尺寸与质量均较大(直径约3000mm、厚度约730mm，质量约 40t)，水室球形封头较厚，导致锻造、机加、堆焊与质量保证困难较大 ，订购和加工在国内还没有经验。
上海交通大学 热能工程研究所
• 每列三台高加给水采用液动（或电动）关断大旁路系统。当任一台 高加故障时，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。机组在高加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。
• 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，以 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 ，最小流量再循环管道按主给水泵、前置泵所允许的最小流量中的 最大者进行设计，保证泵组的运行安全。每根再循环管道都单独接 至除氧器水箱。
• 汽动泵的前置泵由电动机驱动，电动泵的前置泵与电动泵采用同一电动 机驱动。
• 目前1000MW等级机组高压加热器配置，考虑到设备的制造成本及制造厂 的设计制造能力，高压加热器大都采用双列形式的配置（日本和美国） ，仅在欧洲有单列高加的投运业绩（Schwarze Pump、Boxberg、 Lippendorf、Niederaussem K），高加型式为立式。
上海交通大学 热能机组启动方便，可靠，经济性等因素。 根据上海锅炉厂推荐的锅炉最小直流负荷为30%BMCR，同时考虑到机组安 装后冲管等需要，参考国内外同容量和参数机组的普遍配置，本次设计 按设置1×30%BMCR电动启动泵，不考虑备用功能方案。
• 给水泵的额定容量出水按给水系统的最大运行流量再加5%裕量进行选择 ，同时还考虑了FCB时高旁开启时的喷水量；入口流量还考虑再热器减温 水量(中间抽头)及密封水泄漏量。扬程也按高压旁路开启点相应高压给 水压力设计并留有适当裕量。
• 尽管单列高加的方案初投资少于双列高加的方案，但双列高加的方案在机组运行 的灵活性和经济性上却优于单列高加的方案。采用双列高加方案，降低了高加故 障期间的汽轮机热耗。
• 采用双列形式高加带来的问题是由于加热器数量增加，除氧间需增加一层布置加 热器，整个除氧间高度需要增加。而采用单列高加配置，由于容量增加，其水室 和筒体的直径需增加至～Φ2600和～Φ3000，管板厚度增加将超出制造厂机加工 能力范围。欧洲百万等级机组配置高加均采用立式，结构也与国内600MW机组配 套高加不同。目前国内唯一配置单列高加的外高桥三期，采用的是卧式，双流程 U型管型式高加，由上海动力设备有限公司设计制造。
• 对汽动给水泵的台数和容量选择，决定于多种因素。配100%容量汽动泵，单泵在机 组40～100%负荷范围，泵与主机的负荷相匹配，调节比较方便。低于40%负荷，则 切换至备用汽源，也能保证机组正常运行。虽然100%容量泵比2×50%容量泵方案投 资省，运行经济性高，但由于100%给水泵配套的给水泵汽轮机目前需要进口，而 2×50%给水泵汽轮机可以国产，另外，100%给水泵汽轮机需要配套单独的凝汽器、 真空泵、凝结水泵等辅助设备，总体上100%给水泵汽轮机组比2×50%给水泵汽轮机 组投资多约3000万元。配2×50%容量汽动泵，优点是一台汽动泵组故障时，仍能带 50%负荷运行。给水泵的可靠性对机组运行影响极大，考虑到国内外已运行的 1000MW机组大都采用2×50%汽动给水泵配置方案，本系统目前按2×50%汽动给水泵 设计配置。
二、徐州彭城电厂给水系统
• 徐州彭城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，按机组FCB工况时相对应的给水量进行校核。系统设置两台 50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的电动启动给水泵（不考虑备用）。每台汽动 给水泵配置1台不同轴的电动给水前置泵。电动给水泵配有1台与主泵用同一电机拖 动的前置泵。
(6)单列高加的制造、运输、安装成本高。
(7)单列高加外部的汽、水管道系统的设计较为简单，阀门及控制元件少， 控制管理方便，但管道、阀门的通径变大。
(8) 如果采用双列形式，1000MW机组的一列高压加热器的实际容量只有 500MW，其高加水室、筒身直径都小于600MW机组，尽管设计压力比超临 界机组略高，其管板厚度与600MW机组高加相当，国内几个主要电站辅机 厂均能设计制造。
第五讲 给水系统及其设备
• 系统概述 • 给水泵 • 汽动给水泵 • 电动给水泵 • 给水泵组的运行与维护
上海交通大学 热能工程研究所
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。
采用双列高加的原因
(1)单列布置的高压加热器(以下简称高加)负荷适应性较差，当高加故障停 运时，整列高加停运，对大容量机组而言将对机组运行产生较大冲击。
(2)由于单列高加布管数量较多，蒸汽在高压加热器内的流型分布复杂，易 出现较大的换热死区，从而影响传热效果。
(3)单列高加管系支撑结构，防汽、水冲蚀结构和防振结构较复杂。
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采用双列高加的原因
• 现1000MW超超临界压力机组，其汽轮机高加回热系统给水温升一般达110℃左右 。如采用单列，一旦一只高加发生事故，整个高加系统将解列。此时锅炉进水温 度将下降110℃，对锅炉影响很大。而采用双列高加，一只高加发生事故，本列 高加解列，还有另一列高加继续运行，其锅炉进水温度，仅下降55℃左右。根据 大型机组高加出力对机组热耗的影响研究，高加出口温度下降1℃，将使汽轮机 热耗上升2kJ/(kW.h)左右。由于单只高加事故而导致的汽轮机热耗增加，单列高 加要比双列高加大110kJ/(kW·h)左右。
(4)单列高加管板厚度较大，在汽侧与水侧温差大的情况下，特别是在启、 停期间，管板将产生较大的热应力而不利于机组的长期安全运行。
(5)管板厚度、尺寸与质量均较大(直径约3000mm、厚度约730mm，质量约 40t)，水室球形封头较厚，导致锻造、机加、堆焊与质量保证困难较大 ，订购和加工在国内还没有经验。
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• 每列三台高加给水采用液动（或电动）关断大旁路系统。当任一台 高加故障时，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。机组在高加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。
• 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，以 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 ，最小流量再循环管道按主给水泵、前置泵所允许的最小流量中的 最大者进行设计，保证泵组的运行安全。每根再循环管道都单独接 至除氧器水箱。
• 汽动泵的前置泵由电动机驱动，电动泵的前置泵与电动泵采用同一电动 机驱动。
• 目前1000MW等级机组高压加热器配置，考虑到设备的制造成本及制造厂 的设计制造能力，高压加热器大都采用双列形式的配置（日本和美国） ，仅在欧洲有单列高加的投运业绩（Schwarze Pump、Boxberg、 Lippendorf、Niederaussem K），高加型式为立式。
上海交通大学 热能机组启动方便，可靠，经济性等因素。 根据上海锅炉厂推荐的锅炉最小直流负荷为30%BMCR，同时考虑到机组安 装后冲管等需要，参考国内外同容量和参数机组的普遍配置，本次设计 按设置1×30%BMCR电动启动泵，不考虑备用功能方案。
• 给水泵的额定容量出水按给水系统的最大运行流量再加5%裕量进行选择 ，同时还考虑了FCB时高旁开启时的喷水量；入口流量还考虑再热器减温 水量(中间抽头)及密封水泄漏量。扬程也按高压旁路开启点相应高压给 水压力设计并留有适当裕量。
• 尽管单列高加的方案初投资少于双列高加的方案，但双列高加的方案在机组运行 的灵活性和经济性上却优于单列高加的方案。采用双列高加方案，降低了高加故 障期间的汽轮机热耗。
• 采用双列形式高加带来的问题是由于加热器数量增加，除氧间需增加一层布置加 热器，整个除氧间高度需要增加。而采用单列高加配置，由于容量增加，其水室 和筒体的直径需增加至～Φ2600和～Φ3000，管板厚度增加将超出制造厂机加工 能力范围。欧洲百万等级机组配置高加均采用立式，结构也与国内600MW机组配 套高加不同。目前国内唯一配置单列高加的外高桥三期，采用的是卧式，双流程 U型管型式高加，由上海动力设备有限公司设计制造。
• 对汽动给水泵的台数和容量选择，决定于多种因素。配100%容量汽动泵，单泵在机 组40～100%负荷范围，泵与主机的负荷相匹配，调节比较方便。低于40%负荷，则 切换至备用汽源，也能保证机组正常运行。虽然100%容量泵比2×50%容量泵方案投 资省，运行经济性高，但由于100%给水泵配套的给水泵汽轮机目前需要进口，而 2×50%给水泵汽轮机可以国产，另外，100%给水泵汽轮机需要配套单独的凝汽器、 真空泵、凝结水泵等辅助设备，总体上100%给水泵汽轮机组比2×50%给水泵汽轮机 组投资多约3000万元。配2×50%容量汽动泵，优点是一台汽动泵组故障时，仍能带 50%负荷运行。给水泵的可靠性对机组运行影响极大，考虑到国内外已运行的 1000MW机组大都采用2×50%汽动给水泵配置方案，本系统目前按2×50%汽动给水泵 设计配置。
二、徐州彭城电厂给水系统
• 徐州彭城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，按机组FCB工况时相对应的给水量进行校核。系统设置两台 50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的电动启动给水泵（不考虑备用）。每台汽动 给水泵配置1台不同轴的电动给水前置泵。电动给水泵配有1台与主泵用同一电机拖 动的前置泵。
(6)单列高加的制造、运输、安装成本高。
(7)单列高加外部的汽、水管道系统的设计较为简单，阀门及控制元件少， 控制管理方便，但管道、阀门的通径变大。
(8) 如果采用双列形式，1000MW机组的一列高压加热器的实际容量只有 500MW，其高加水室、筒身直径都小于600MW机组，尽管设计压力比超临 界机组略高，其管板厚度与600MW机组高加相当，国内几个主要电站辅机 厂均能设计制造。
第五讲 给水系统及其设备
• 系统概述 • 给水泵 • 汽动给水泵 • 电动给水泵 • 给水泵组的运行与维护
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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。