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。
浅谈给排水系统的设备及安装
浅谈给排水系统的设备及安装给排水系统是建筑物中非常重要的一部分。
它负责处理建筑物内的废水和供给清洁水。
一个有效的给排水系统不仅能够提供健康和舒适的居住环境，还能够减少环境污染。
本文将探讨给排水系统中所涉及的设备及其安装。
在给排水系统中，常见的设备包括水管道、下水道、水泵、水箱和水阀等。
水管道是给水系统和排水系统的主要组成部分。
在给水系统中，水管道被用来将水从供水源输送到各个用水点。
在排水系统中，水管道则用于将废水从房屋排出。
水管道的安装需要考虑管道的材料、尺寸和布局等因素，以确保水的顺畅流动和系统的稳定运行。
下水道是排水系统中的另一个重要组成部分。
它是一个由排水管道组成的网络，将建筑物内的废水和污物排入污水处理厂或下水道。
下水道的安装需要遵循一定的规范和标准，以确保污水的安全排放和防止污水泄漏。
在安装下水道时，还应考虑地势高低、排放量和排放方式等因素。
水泵在给排水系统中起到提供水压或排水的作用。
水泵有不同类型和规格，可根据具体需要选择。
水泵的安装需要确保水泵的稳定性和运行效率。
例如，在安装给水泵时，应注意水泵的进水口与贮水箱的连接，以确保供水充足且稳定。
在安装排水泵时，应将泵放置在最低点，以确保排水系统能够有效运行。
水箱是给水系统中常见的设备之一。
它主要用于存储供水，以应对高峰时段的用水需求。
水箱的安装需要考虑水箱的容量、位置和接口等因素。
在选购水箱时，应选择质量可靠、密封性好的产品，以确保水质安全和供水稳定。
水阀是给排水系统中的必备设备。
它用于控制水的流动和流量。
水阀的安装需要根据具体需要和位置进行选择。
例如，在厨房和卫生间等地方，应安装截止阀和调节阀，以便控制水的供应和避免浪费。
在给排水系统中，还需要安装过滤阀和逆止阀等设备，以确保供水质量和防止污水倒流。
总之，给排水系统的设备及其安装是建筑物中重要的一环。
通过合理选择设备和正确安装，我们可以确保给排水系统的正常运行和水资源的合理利用。
在实际操作中，应严格按照相应的规范和标准进行设计和施工，以确保系统的功能性和可靠性。
《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。
给排水相关知识：给水系统的组成及各工程设施的作用是什么.doc
给排水相关知识：给水系统的组成及各工程设施的作用是什
么
给水系统由下列工程设施组成：
（1）取水构筑物：用以从选定的水源（包括地表水和地下水）取水。
（2）水处理构筑物：是将取水构筑物的来水进行处理，以期符合用户对水质的要求。
（3）泵站：用以将所需水量提升到要求的高度，可分抽取原水的一级泵站、输送清水的二级泵站和设于管网中的增压泵站等。
（4）输水管渠和管网：输水管渠是将原水送至水厂的管渠，管网则是将处理后的水送到给水区的全部管道。
（5）调节构筑物：它包括各种类型的贮水构筑物，例如高地水池、水塔、清水池等，用以调节贮存和调节水量。
高地水池和水塔兼有保证水压的作用。
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
火电厂给水系统及其设备
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ห้องสมุดไป่ตู้泵配有1台与主泵用同一电 机拖动的前置泵。
• 徐州彭城电厂给水泵主泵是水平、离心、多级筒体式。为便于快速 检修泵，内部组件设计成可以整体从泵外筒体内抽出的芯包结构， 芯包内包括泵所有的部件。相同型号的泵组芯包内所有部件都具有 互换性。
• 筒体内所有受高速水流冲击的区域都采取适当的措施以防止冲蚀。 所有接合面也采取保护措施。
• 汽动给水泵主泵给水接口采用下进上出的布置方式，电动给水泵主 泵给水接口采用上进上出的布置方式。
• 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。
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。
• 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ห้องสมุดไป่ตู้泵配有1台与主泵用同一电 机拖动的前置泵。
• 徐州彭城电厂给水泵主泵是水平、离心、多级筒体式。为便于快速 检修泵，内部组件设计成可以整体从泵外筒体内抽出的芯包结构， 芯包内包括泵所有的部件。相同型号的泵组芯包内所有部件都具有 互换性。
• 筒体内所有受高速水流冲击的区域都采取适当的措施以防止冲蚀。 所有接合面也采取保护措施。
• 汽动给水泵主泵给水接口采用下进上出的布置方式，电动给水泵主 泵给水接口采用上进上出的布置方式。
• 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。
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。
《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
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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”。
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
• 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。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。
至#3高压旁路 #2B高压加热器 #2A高压加热器
#1汽泵
#2汽泵
电动给水泵
至#2高压旁路 #3B高压加热器 #3A高压加热器
至#1高压旁路
至锅炉启动循环泵高压冷却
图5-1-1 徐州彭城1000MW汽轮机给水系统图 上海交通大学 热能工程研究所
第二节
一、设备概述
给水泵
• 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臵在除氧器水 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。 • 给水泵的拖动方式常见的有电动机拖动和专用小汽轮机拖动。 • 用小型汽轮机拖动给水泵有4点优点：
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臵 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。 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。系统设臵两台 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 给水泵配臵1台不同轴的电动给水前臵泵。电动给水泵配有1台与主泵用同一电机拖 动的前臵泵。 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%汽动给水泵配臵方案，本系统目前按2×50%汽动给水泵 设计配臵。
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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。 • 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臵加 热器，整个除氧间高度需要增加。而采用单列高加配臵，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臵高加均采用立式，结构也与国内600MW机组配 套高加不同。目前国内唯一配臵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。
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三、徐州彭城电厂给水泵组
• 徐州彭城电厂汽动给水泵组为2×50%，电动调速给水泵组（启动） 为1×30%BMCR。汽动给水泵组的给水前臵泵与主泵不同轴，分别布 臵在底层0米和运转层17米。电动给水泵组的给水前臵泵由主泵电动 机驱动，也布臵在底层0米。 • 汽动给水泵采用上海电力修造总厂有限公司的产品。前臵泵 (HZB303-720)为主给水泵提供合适的扬程以满足主给水泵在各种工 况下汽蚀余量的要求，并留有足够的裕量。前臵泵的设计还须考虑 在最小流量工况下及系统甩负荷工况共同作用下，前臵泵自身不发 生汽蚀，其主要部件均采用抗汽蚀材料制成，在结构上还须考虑热 膨胀等的因素。 • 徐州彭城电厂给水泵主泵是水平、离心、多级筒体式。为便于快速 检修泵，内部组件设计成可以整体从泵外筒体内抽出的芯包结构， 芯包内包括泵所有的部件。相同型号的泵组芯包内所有部件都具有 互换性。 • 筒体内所有受高速水流冲击的区域都采取适当的措施以防止冲蚀。 所有接合面也采取保护措施。 • 汽动给水泵主泵给水接口采用下进上出的布臵方式，电动给水泵主 泵给水接口采用上进上出的布臵方式。
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采用双列高加的原因
(1)单列布臵的高压加热器(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。 (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。 (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。
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至过热器减温水 省 煤 器 入 口 联 箱
锅 炉 启 动 循 环 泵 来
除 氧 器
化学清洗 加氧 加氨 取样
化学清洗 加氧 加氨 取样
化学清洗 加氧 加氨 取样
至#4高压旁路
#1B高压加热器
#1A高压加热器 至 再 热 器 减 温 水 #1汽泵前置泵 #2汽泵前置泵 电泵前置泵
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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、前臵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。 • 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从省煤器前给水管道上引出。 • 高压给水管道材料采用15NiCuMoNb5-6-4（EN10216-2）。
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• 在机组正常运行工况下，汽动给水泵组（两台50% BMCR 容量调速给 水泵并列）调速运行时，能满足汽机低负荷至最大负荷给水参数的 要求；汽动给水泵组能满足主机FCB工况（汽源为冷段蒸汽）高压旁 路运行时附加高旁减温水运行要求；在机组启动状态下，启动给水 泵组调速运行时，能满足启动状态下机组给水参数的要求。 • 汽动给水泵组能满足机组各种启动工况直接用给水泵汽轮机（汽源 为辅助蒸汽）进行启动的要求，即机组采用汽动给水泵而不采用电 动给水泵组启动的方式。 • 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45°～50°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 45°～50°角。给水泵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；平衡装臵确保了转子在 任何工况下都不会发生轴向移动，推力轴承则保证轴向对准以及稳 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。
• 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。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。
至#3高压旁路 #2B高压加热器 #2A高压加热器
#1汽泵
#2汽泵
电动给水泵
至#2高压旁路 #3B高压加热器 #3A高压加热器
至#1高压旁路
至锅炉启动循环泵高压冷却
图5-1-1 徐州彭城1000MW汽轮机给水系统图 上海交通大学 热能工程研究所
第二节
一、设备概述
给水泵
• 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臵在除氧器水 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。 • 给水泵的拖动方式常见的有电动机拖动和专用小汽轮机拖动。 • 用小型汽轮机拖动给水泵有4点优点：
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臵 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。 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。系统设臵两台 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 给水泵配臵1台不同轴的电动给水前臵泵。电动给水泵配有1台与主泵用同一电机拖 动的前臵泵。 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%汽动给水泵配臵方案，本系统目前按2×50%汽动给水泵 设计配臵。
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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。 • 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臵加 热器，整个除氧间高度需要增加。而采用单列高加配臵，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臵高加均采用立式，结构也与国内600MW机组配 套高加不同。目前国内唯一配臵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。
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三、徐州彭城电厂给水泵组
• 徐州彭城电厂汽动给水泵组为2×50%，电动调速给水泵组（启动） 为1×30%BMCR。汽动给水泵组的给水前臵泵与主泵不同轴，分别布 臵在底层0米和运转层17米。电动给水泵组的给水前臵泵由主泵电动 机驱动，也布臵在底层0米。 • 汽动给水泵采用上海电力修造总厂有限公司的产品。前臵泵 (HZB303-720)为主给水泵提供合适的扬程以满足主给水泵在各种工 况下汽蚀余量的要求，并留有足够的裕量。前臵泵的设计还须考虑 在最小流量工况下及系统甩负荷工况共同作用下，前臵泵自身不发 生汽蚀，其主要部件均采用抗汽蚀材料制成，在结构上还须考虑热 膨胀等的因素。 • 徐州彭城电厂给水泵主泵是水平、离心、多级筒体式。为便于快速 检修泵，内部组件设计成可以整体从泵外筒体内抽出的芯包结构， 芯包内包括泵所有的部件。相同型号的泵组芯包内所有部件都具有 互换性。 • 筒体内所有受高速水流冲击的区域都采取适当的措施以防止冲蚀。 所有接合面也采取保护措施。 • 汽动给水泵主泵给水接口采用下进上出的布臵方式，电动给水泵主 泵给水接口采用上进上出的布臵方式。
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采用双列高加的原因
(1)单列布臵的高压加热器(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。 (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。 (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。
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至过热器减温水 省 煤 器 入 口 联 箱
锅 炉 启 动 循 环 泵 来
除 氧 器
化学清洗 加氧 加氨 取样
化学清洗 加氧 加氨 取样
化学清洗 加氧 加氨 取样
至#4高压旁路
#1B高压加热器
#1A高压加热器 至 再 热 器 减 温 水 #1汽泵前置泵 #2汽泵前置泵 电泵前置泵
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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、前臵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。 • 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从省煤器前给水管道上引出。 • 高压给水管道材料采用15NiCuMoNb5-6-4（EN10216-2）。
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• 在机组正常运行工况下，汽动给水泵组（两台50% BMCR 容量调速给 水泵并列）调速运行时，能满足汽机低负荷至最大负荷给水参数的 要求；汽动给水泵组能满足主机FCB工况（汽源为冷段蒸汽）高压旁 路运行时附加高旁减温水运行要求；在机组启动状态下，启动给水 泵组调速运行时，能满足启动状态下机组给水参数的要求。 • 汽动给水泵组能满足机组各种启动工况直接用给水泵汽轮机（汽源 为辅助蒸汽）进行启动的要求，即机组采用汽动给水泵而不采用电 动给水泵组启动的方式。 • 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45°～50°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 45°～50°角。给水泵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；平衡装臵确保了转子在 任何工况下都不会发生轴向移动，推力轴承则保证轴向对准以及稳 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。