【文章內(nèi)容簡介】 靠性，泵軸為馬氏體不銹合金鋼鍛件，徑向軸承檔鍍以鉻層以防止咬軸。水力部件：泵中所用的葉輪和導(dǎo)葉為13％鉻不銹鋼精密澆鑄件。流道用陶瓷模芯法澆鑄，由此獲得極好的表面光潔度和強(qiáng)度，高精度的葉型和高重復(fù)性。中間抽頭：第二級(jí)上有一中間抽頭，由兩個(gè)密封圈在芯包與簡體間密封，并在前二級(jí)泵殼外形成一周向空間，在次級(jí)內(nèi)泵殼上有圈徑向孔，使得次級(jí)壓力水進(jìn)入周向空間，在筒體上有一抽頭口，使次級(jí)抽頭水從周向空間輸向中間抽頭接頭。平衡裝置；泵的水力平衡裝置為平衡鼓裝置，平衡鼓裝在末級(jí)葉輪后面，平衡鼓為不銹鋼鍛件材料。軸承：泵軸是由一對普通圓柱型徑向滑動(dòng)軸承所支承，軸承為鎢金襯套強(qiáng)制油潤滑型，潤滑油來自主潤滑油系統(tǒng)。自位瓦塊式推力軸承：自位瓦塊式推力軸承對兩個(gè)方向的推力載荷是有相同的承受容量的，適用于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。推力軸承安裝在一軸向中分的軸承腔內(nèi)，而軸承室本身也是軸向中分的。軸端密封：泵裝有固定襯套注射密封水，卸荷型迷宮密封，保證泵在運(yùn)行時(shí)密封水不進(jìn)入泵內(nèi)．而泵內(nèi)水不泄漏出來。給水泵的出口壓力主要取決于鍋爐汽包的工作壓力，此外給水泵的出水還必須克服以下阻力：給水管道以及閥門的阻力，各級(jí)高壓加熱器的阻力，給水調(diào)整門的阻力，省煤器的阻力，鍋爐進(jìn)水口和給水泵出水口間的靜給水高度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算。給水泵的揚(yáng)程應(yīng)為下列各項(xiàng)之和：1. 從除氧器給水箱出口到省煤器進(jìn)口介質(zhì)流動(dòng)總阻力（按鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的給水量計(jì)算）。汽包爐應(yīng)另加20%欲量；直流爐應(yīng)加10%欲量。2. 汽包爐：鍋爐汽包正常水位與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差。直流爐：鍋爐水冷壁鍋爐水汽化始、終點(diǎn)標(biāo)高的平均值與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差。如制造廠提供的鍋爐本體總阻力已包括靜壓差，則應(yīng)為省煤器進(jìn)口與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差。3. 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)，省煤器入口的給水壓力。4. 除氧器額定工作壓力（取負(fù)值）。再有前置給水泵時(shí)，前置泵和給水泵揚(yáng)程之和應(yīng)大于上列各項(xiàng)的總和。同時(shí)前置給水泵的揚(yáng)程除應(yīng)計(jì)及前置泵出口至給水泵入口間的介質(zhì)流動(dòng)總阻力和靜壓差以外，還應(yīng)滿足汽輪機(jī)甩負(fù)荷瞬態(tài)工況時(shí)為保證給水泵入口不汽化所需的壓頭要求。在每一給水系統(tǒng)中，給水泵出口的總流量（即最大給水消耗量，不包括備用給水泵），均應(yīng)保證供給其所連接的系統(tǒng)的全部鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所需的給水量。同時(shí)考慮給水泵的老化、鍋爐連續(xù)排污量、汽包水位調(diào)節(jié)的需要、鍋爐本體吹灰及汽水損失、不明泄量等因素，還應(yīng)留有一定欲量。對汽包爐其給水量就應(yīng)為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的110%；對直流爐因沒有連續(xù)排污，也無汽包水位調(diào)節(jié)等要求，所以其給水量取鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的105%。對中間再熱機(jī)組，給水泵入口的總流量，還應(yīng)加上供再熱蒸汽調(diào)溫用的從泵的中間級(jí)抽出的流量，以及漏出的注入給水泵軸封的流量差。前置給水泵出口的總流量，應(yīng)為給水泵入口的總流量與前置泵和給水泵之間的抽出流量之和?，F(xiàn)代大功率機(jī)組為了提高經(jīng)濟(jì)效果，減少輔助水泵往往從給水泵的中間級(jí)抽取一部分水量作為鍋爐的減溫水（一般為再熱器減溫水），這就是給水泵的中間抽頭。 該泵為水平、單級(jí)軸向分開式。具有一支撐在近中心線的殼體以允許軸向和徑向自由膨脹，從而保持對中性。殼體：殼體為高質(zhì)量的碳鋼鑄件。是雙蝸殼型，水平中分線分開，進(jìn)出口水管在殼體下半部結(jié)構(gòu)，這樣可避免在檢修時(shí)拆開聯(lián)接管道。殼體上蓋上設(shè)有排氣閥。葉輪：葉輪是雙吸式，不銹鋼鑄件，加工精確并經(jīng)過動(dòng)平衡。雙吸式結(jié)構(gòu)可保證葉輪的軸向推力基本平衡。在自由端上裝有一雙向推力軸承。軸：為不銹鋼鍛件，用來傳遞扭矩。葉輪密封環(huán)：減少泄漏量，安裝在殼體腔內(nèi)。由防轉(zhuǎn)定位銷定位。 軸承：泵裝有滾動(dòng)軸承，軸承裝在牢固的連接在泵殼端部支撐法蘭的軸承托架上，軸承為稀油潤滑，裝有冷卻水室及溫度測點(diǎn)。軸封：泵裝有機(jī)械密封，該機(jī)械密封為平衡型，由有彈簧支撐的動(dòng)環(huán)和水冷卻的靜環(huán)所組成。分開的填料箱設(shè)有一水冷卻套，從而使機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)部分周圍的溫度較低。聯(lián)軸器：泵與電機(jī)之間的迭片式聯(lián)軸器是撓性與扭性剛性兼有的金屬迭片式結(jié)構(gòu)。前置泵為主泵提供適當(dāng)?shù)膲侯^以滿足主泵在不同運(yùn)行工況下對凈吸入壓頭的需要，并留有一定裕度。前置泵在最小流量工況和系統(tǒng)降負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)不會(huì)被汽蝕。前置泵的主要部件使用抗汽蝕材料制成，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上考慮了熱膨脹的影響。液力偶合器主要由泵輪、渦輪和旋轉(zhuǎn)內(nèi)套組成，定速電機(jī)通過升速齒輪與泵輪軸相聯(lián)，而水泵軸通過聯(lián)軸節(jié)與渦輪軸相聯(lián)，下面介紹液力聯(lián)軸器的工作原理。液力偶合器用來對高速的工業(yè)機(jī)器進(jìn)行無級(jí)調(diào)速控制，偶合器的主體部分與增速齒輪合并在同一個(gè)箱體中，箱體的下部作為油箱。偶合器與電機(jī)以及給水泵之間的動(dòng)力傳遞由聯(lián)軸器完成，輸入轉(zhuǎn)速由一對增速齒輪增速后傳到泵輪軸，泵輪與渦輪之間由工作油傳遞扭矩。原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩使工作油在泵輪中加速，然后工作油在渦輪中減速并對渦輪產(chǎn)生一等量的轉(zhuǎn)矩。工作油在泵渦輪間循環(huán)是靠兩輪間滑差所產(chǎn)生的壓差來實(shí)現(xiàn)，這就要求渦輪的轉(zhuǎn)速要低于泵輪。因此，要傳遞動(dòng)力，泵輪與渦輪之間必須存在滑差。選用偶合器時(shí)，應(yīng)保證在滿載全充液的情況下有一低的滿載滑差。輸出轉(zhuǎn)速可通過調(diào)節(jié)泵渦輪間工作腔內(nèi)的工作油充液量來調(diào)節(jié)，而工作腔的充液量由勺管的位置所決定。由于滑差造成的功率損耗將使工作油溫度升高，為了消除這些熱量，必須冷卻工作油。液力偶合器的主要功能是可以改變輸出軸的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到改變輸出功率的目的。電動(dòng)給水泵主泵通過液力傳動(dòng)裝置的液力偶合器與電動(dòng)機(jī)連接。液力傳動(dòng)裝置主要包括傳動(dòng)齒輪、液力偶合器及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)（滑閥、油動(dòng)機(jī)、執(zhí)行器等）、調(diào)節(jié)閥、殼體以及工作油泵、潤滑油泵、電動(dòng)輔助油泵和冷油器等部件。前置泵與主給水泵的連接方式主要由兩種：當(dāng)為電動(dòng)調(diào)速泵時(shí)多采用前置泵與主給水泵同軸串聯(lián)連接方式，即前置泵主給水共用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)經(jīng)液力偶合器。通常是低速電動(dòng)機(jī)直接與前置泵連接。通過液力偶合器傳遞轉(zhuǎn)矩與改變轉(zhuǎn)速使主給水泵改變流量與出口壓力。本設(shè)計(jì)給水泵系統(tǒng)按最大運(yùn)行流量即鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR）工況時(shí)對應(yīng)的給水量進(jìn)行。系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)容量為最大給水量50%的汽動(dòng)給水泵作經(jīng)常運(yùn)行，1臺(tái)容量為25%的電動(dòng)調(diào)速給水泵作備用泵。每臺(tái)氣動(dòng)給水泵配有1臺(tái)電動(dòng)前置泵，電動(dòng)調(diào)速給水泵與前置泵用同一電動(dòng)機(jī)通過液力偶合器拖動(dòng)，在一臺(tái)給水泵出現(xiàn)故障時(shí)，其余兩臺(tái)給水泵還能繼續(xù)工作。每套泵都配有一前置泵進(jìn)口濾網(wǎng)、給水泵進(jìn)口濾網(wǎng)、給水泵出口逆止門和最小流量再循環(huán)系統(tǒng)。最小流量再循環(huán)系統(tǒng)包括一個(gè)再循環(huán)閥、兩個(gè)再循環(huán)截止閥及差壓開關(guān)和再循環(huán)減壓裝置。差壓開關(guān)的信號(hào)來自前置泵和給水泵管道上的汛量孔板或給水泵出口流量噴嘴。第5章 凝結(jié)水系統(tǒng)確定凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能是將井中的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送出，經(jīng)除鹽裝置、汽封加熱器、低壓加熱器輸送到除氧器，期間還對凝結(jié)水進(jìn)行加熱、除氧、化學(xué)水處理和除雜質(zhì)。此外，凝結(jié)水系統(tǒng)還向各有關(guān)用戶提供水源，如給水泵的密封水、減溫器的減溫水、各有關(guān)系統(tǒng)的補(bǔ)給水以及汽輪機(jī)低壓缸噴水等。凝結(jié)水系統(tǒng)主要包括凝汽器、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水補(bǔ)充水水箱、凝結(jié)水精處理裝置、汽封加熱器、低壓加熱器以及連接上述各設(shè)備所需要的管道、閥門等。本設(shè)計(jì)的凝結(jié)水系統(tǒng)由凝汽設(shè)備、凝補(bǔ)水系統(tǒng)、汽封加熱器、疏水冷卻器和低壓加熱器等組成。凝結(jié)水系統(tǒng)主要包括：1. 凝汽器2. 凝結(jié)水泵2臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用3. 凝結(jié)水精處理裝置100%容量一臺(tái)和100%容量的電動(dòng)旁路4. 汽封加熱器5. 疏水冷卻器6. 低壓加熱器7. 凝結(jié)水補(bǔ)充水泵、凝結(jié)水收集水箱、水環(huán)式真空泵及冷卻器以及連接上述設(shè)備所需要的管道、閥門凝氣式汽輪機(jī)時(shí)現(xiàn)代火力發(fā)電廠和核電站中廣泛蠶蛹的典型汽輪機(jī)，凝氣設(shè)備則是凝汽器汽輪機(jī)組的一個(gè)重要組成部分。凝氣設(shè)備工作性能的好壞直接影響著整個(gè)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和安全性。凝汽器正常工作時(shí)，冷卻水由低壓側(cè)的兩個(gè)進(jìn)水室進(jìn)入，經(jīng)過凝汽器低壓側(cè)殼體內(nèi)冷卻水管，流入低壓側(cè)另外兩個(gè)水室，經(jīng)循環(huán)水連通管水平轉(zhuǎn)向后進(jìn)入高壓側(cè)靠的兩個(gè)水室，再通過凝汽器高壓側(cè)殼體內(nèi)冷卻水管流至高壓側(cè)兩個(gè)出水室并排出凝汽器，蒸汽由汽輪機(jī)排汽口進(jìn)入凝汽器，然后均勻地分布到冷卻水管全長上，經(jīng)過管束中央通道及兩側(cè)通道使蒸汽能夠全面地進(jìn)入主管束區(qū)，與冷卻水進(jìn)行熱交換后被凝結(jié)；部分蒸汽由中間通道和兩側(cè)通道進(jìn)入熱井對凝結(jié)水進(jìn)行回?zé)?。LP側(cè)殼體凝結(jié)水經(jīng)LP側(cè)殼體部分蒸汽回?zé)岷蟊灰肽Y(jié)水回?zé)峁芟担ㄟ^淋水盤與HP側(cè)殼體中凝結(jié)水匯合，同時(shí)被HP側(cè)殼體中部分蒸汽回?zé)?，以減小凝結(jié)水過冷度。被回?zé)岬哪Y(jié)水匯集于熱井內(nèi)，由凝結(jié)水泵抽出，升壓后輸入主凝結(jié)水系統(tǒng)。HP側(cè)殼體與LP側(cè)殼體剩余的汽氣混合物經(jīng)空冷區(qū)再次進(jìn)行熱交換后，少量未凝結(jié)的蒸汽和空氣混合物經(jīng)抽氣口由抽真空設(shè)備抽出。 凝氣設(shè)備的主要任務(wù)包括以下兩方面：一方面是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持高度真空。另一方面是將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐的給水循環(huán)使用。凝氣設(shè)備主要有凝汽器（冷凝器）、冷卻水泵（循環(huán)水泵）、水環(huán)式正空泵、凝結(jié)水泵組成。凝汽器（冷凝器）的作用是利用低溫冷卻水，將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水，為汽輪機(jī)排汽口建立與維持一定的真空度、對凝結(jié)水除氧、蓄水。冷卻水泵（循環(huán)水泵）的作用是為凝汽器提供低溫冷卻水，并帶走汽輪機(jī)排汽在凝汽器中放出的熱量。水環(huán)式真空泵的作用是在凝汽器開始運(yùn)行時(shí)，抽出凝汽器殼體內(nèi)的空氣以建立真空；在凝汽器運(yùn)行過程中，將汽輪機(jī)排汽中夾帶的空氣和從真空系統(tǒng)部嚴(yán)密處漏入的空氣不斷抽出，以維持凝汽器的真空。凝結(jié)水泵的作用是把凝結(jié)水送回鍋爐（蒸汽發(fā)生器）或回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)繼續(xù)使用。 按照冷卻介質(zhì)的不同，現(xiàn)在熱力發(fā)電廠使用的凝汽器可以分為以空氣為冷卻介質(zhì)的空氣凝汽器和以水為冷卻介質(zhì)的表面式凝汽器兩種。然而，由于空氣凝汽器結(jié)構(gòu)龐大、金屬耗量多，并且建立的真空度也相對較低，故在一般的固定式電站中并不采用，只有在嚴(yán)重缺水的地區(qū)電站或有些移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組上才使用。而水的放熱系數(shù)高，且表面式凝汽器又能收回潔凈的凝結(jié)水，因此水冷卻表面式凝汽器能很好地完成凝汽設(shè)備的另個(gè)任務(wù)，故而稱為現(xiàn)代發(fā)電廠汽輪機(jī)裝置中采用的主要型式，本設(shè)計(jì)采用水冷表面式凝汽器。 按凝汽器內(nèi)凝結(jié)換熱的強(qiáng)度將換熱面分為主凝結(jié)區(qū)和空氣冷卻區(qū)兩部分，這兩部分之間用擋板隔開?？諝饫鋮s區(qū)的換熱面積約占總換熱面積的5～10%。蒸汽剛剛進(jìn)入凝汽器時(shí)，空氣相對含量很小，凝汽器總壓力基本等于蒸汽分壓力。蒸汽在主凝結(jié)區(qū)大量凝結(jié)，但空氣不能凝結(jié)，到達(dá)空氣冷卻區(qū)入口時(shí)蒸汽相對含量已經(jīng)大為減少。蒸汽在空氣冷卻區(qū)繼續(xù)凝結(jié)，到空氣抽出口處，蒸汽和空氣的質(zhì)量流量已經(jīng)是同一數(shù)量級(jí)了，這時(shí)蒸汽分壓力才明顯減少，對應(yīng)飽和溫度也才降低，空氣和很少量的蒸汽才會(huì)得到冷卻。因此，設(shè)置空氣冷卻區(qū)可使蒸汽進(jìn)一步凝結(jié)，使被抽出的汽氣混合物中的蒸汽量大為減少。同時(shí)，氣體混合物進(jìn)一步被冷卻使其容積流量減少，這不僅減少了工質(zhì)的浪費(fèi)，也減輕了抽汽的負(fù)擔(dān)。抽汽設(shè)備不斷地將凝汽器內(nèi)不凝結(jié)的空氣和其他氣體由空氣抽出口抽出，無疑在空氣抽出口處的壓力最低，而凝汽器蒸汽入口處的壓力最高，這兩個(gè)壓力之差就是蒸汽空氣混合物的流動(dòng)阻力，稱為凝汽器的汽阻。汽阻越大，凝汽器蒸汽入口處的壓力越高，汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低。同時(shí)，由于汽阻的存在將使凝結(jié)水的過冷度和含氧量增大，因此應(yīng)力求減小凝汽器的汽阻值。冷卻水在凝汽器內(nèi)的循環(huán)通道中所受到的阻力稱為水阻。凝汽器中的水阻主要包括冷卻水管內(nèi)的流動(dòng)阻力、冷卻水進(jìn)入和離開冷卻水管時(shí)產(chǎn)生的局部阻力、以及冷卻水在水室中和進(jìn)出水室時(shí)的阻力三部分組成。理想情況下，凝結(jié)水的溫度應(yīng)該是凝汽器壓力下的飽和溫度，當(dāng)凝結(jié)水的溫度低于凝汽器壓力下的飽和溫度時(shí)，即為凝結(jié)水過冷，所低的度數(shù)稱為過冷度。由于凝結(jié)水過冷，表明蒸汽冷凝過程中，傳給冷卻水的熱量增大，冷卻水帶走了額外的數(shù)量，降低了汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性；此外，凝結(jié)水的含氧量也與凝結(jié)水的過冷度有關(guān)，往往是因凝結(jié)水過冷而產(chǎn)生的結(jié)果。凝結(jié)水含氧量大是導(dǎo)致銅管及凝結(jié)水系統(tǒng)管道閥門腐蝕、降低設(shè)備壽命的重要原因，故超高壓以上機(jī)組的凝汽器一般都設(shè)有真空除氧裝置，其形式多為淋水盤式。凝結(jié)水進(jìn)入熱井前，首先沿集水板流入帶有許多小孔的淋水盤，水自小孔流下形成水簾。由于凝結(jié)水的表面積增大，所以溶于水中的氣體就易于逸出，而當(dāng)水下落到角鐵上濺成細(xì)小的水滴時(shí)表面積再次增大，故起到了進(jìn)一步除氧的作用。為了使逸出的不凝結(jié)氣體能夠及時(shí)排走，在真空除氧裝置上方有管子將其引到空氣冷卻區(qū)，最后由抽氣器抽出。一般真空除氧裝置在60%以上負(fù)荷時(shí)除氧效果較好，但在低負(fù)荷尤其是機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，少量蒸汽在凝汽器入口段就已凝結(jié)，不能到達(dá)熱井回?zé)崮Y(jié)水，使水有較大的過冷度，故真空除氧效果惡化；另外，低負(fù)荷時(shí)汽輪機(jī)內(nèi)負(fù)壓區(qū)域的擴(kuò)大使漏入空氣量增大，因此使凝結(jié)水的含氧量增大。為了改善低負(fù)荷時(shí)的真空除氧效果，設(shè)計(jì)先進(jìn)的機(jī)組在凝汽器中增設(shè)了鼓泡除氧裝置，如圖72所示。熱井中的凝結(jié)水被蒸汽鼓泡攪動(dòng)而混合并加熱至飽和溫度，使非凝結(jié)氣體從水中逸出。這種裝置可以在機(jī)組啟動(dòng)、低負(fù)荷和其他正常工況下投運(yùn)。抽氣器的任務(wù)是抽除凝汽器內(nèi)不凝結(jié)的氣體，以維持凝汽器的正常真空。所以抽氣器的工作正常與否對凝汽器壓力的影響很大。抽氣設(shè)備的型式很多，應(yīng)用較多的有射汽抽氣器、射水抽氣器和水環(huán)式真空泵等。本設(shè)計(jì)采用的是水環(huán)式真空泵。水環(huán)式真空泵屬于機(jī)械式抽氣器，具有性能穩(wěn)定效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于大型汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備上，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用較高。水環(huán)式真空泵的葉輪偏心裝置在圓形泵殼內(nèi)，葉輪上裝有后彎式葉片。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，工作水在離心力的作用下甩向周圍，形成近似與泵殼同心的旋轉(zhuǎn)水環(huán)。被抽吸的氣體經(jīng)吸水管、吸氣口進(jìn)入右側(cè)月牙形空間。隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，空間容積逐漸增大，形成真空，抽出氣體。氣體受葉輪的作用而旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入左側(cè)月牙形空間，由于容積逐漸減小，氣體受壓縮而升壓。最后氣、水混合物經(jīng)排氣口及排氣管排出。凝汽器側(cè)抽真空系統(tǒng)設(shè)置3臺(tái)50%容量水環(huán)式真空泵，電動(dòng)機(jī)與真空泵采用直聯(lián)式。正常運(yùn)行時(shí)，1臺(tái)真空泵作為備用。抽氣器的任務(wù)是抽除凝汽器內(nèi)不能凝結(jié)的氣體，以維持凝汽器的正常真空。所以抽氣器的工作正常