【正文】 一端通過液力偶合器驅(qū)動 。 前置泵是通過迭 片式撓性聯(lián)軸器與電機連接。其余 為齒輪聯(lián)軸器傳遞。齒輪聯(lián)軸器有壓力油潤滑 。每個聯(lián)軸器都封閉在可拆的保護罩內(nèi)。 筒體：焊接在管路上，中心線位置支撐在鋼結構的泵座上 。簡體材料為錳鋼鑄件。筒內(nèi)所有受高速水流沖擊的區(qū) 域都鍍以不銹鋼奧氏體鍍層以防止沖蝕。 泵內(nèi)組件 ： 可以整體從泵筒體抽出 ， 這種設計由英國高級給水泵發(fā)展而來 ， 利用備用芯包使得維修時間大為減少 。 芯包內(nèi)包括所有的易損部件 ， 并且有互換性 。 內(nèi)泵殼選用耐腐蝕抗沖蝕的 13％鉻鋼，相鄰內(nèi)泵殼間的接口為 止口套接式并嵌有 “0”型圈。 轉(zhuǎn)動部件 ： 剛性轉(zhuǎn)子有極高的機械可靠性 ， 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度，高精度的葉型和高重復性。中間抽第 4 章 給水系統(tǒng)確定 20 頭 ： 第二 級上有一中間抽頭 ， 由兩個密封圈在芯包與簡體間密封 ， 并在 前二級泵殼外形成一周向空間，在次級內(nèi)泵殼上有圈徑向孔， 使得次級壓力水進入周向空間 ， 在筒體上有一抽頭口 ， 使次級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軸承所支承 ， 軸承為鎢金襯套強制油潤滑型，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方向的推力載荷是有相同的承受容量的 ， 適用于兩個旋轉(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 ， 保證泵在運行時密封水不進入泵內(nèi)．而泵內(nèi)水不泄漏出來。 給水泵的出口壓力 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，鍋爐進水口和給水泵出水口間的靜給水高度。根據(jù)經(jīng)驗估算，給水泵出口壓力最小為鍋爐最高壓力的 倍。 給水泵的揚程 給水泵的揚程應為下列各項之和： 1. 從除氧器給水箱出 口到省煤器進口介質(zhì)流動總阻力（按鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時的給水量計算）。汽包爐應另加 20%欲量；直流爐應加 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、終點標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，則應為省煤器進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，省煤器入口的給水壓力。 4. 除氧器額定工作壓力（取負值）。 再有前置給水泵時，前置泵和給水泵揚程之和應大于上列各項的總和。同時前置給水泵的揚程除應計及前置泵出口至給水泵入口間的介質(zhì)流動總阻力和靜壓差以外，還應滿足汽輪機甩負荷瞬態(tài)工況時為保證給水泵入口不汽化所需的壓頭要求。 給水泵流量 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，不包括備用給第 4 章 給水系統(tǒng)確定 21 水泵），均應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)量時所需的給水量。同時考慮給水泵的老化、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，還應留有一定欲量。對汽包爐其給水量 就應為鍋爐最大連續(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%。 對中間再熱機組，給水泵入口的總流量，還應加上供再熱蒸汽調(diào)溫用的從泵的中間級抽出的流量，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。 給水泵中間抽頭 現(xiàn)代大功率機組為了提高經(jīng)濟效果，減少輔助水泵往往從給水泵的中間級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。 前置泵和液力偶合器 該泵為水平、單級軸向分開 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 ， 進出口水管在殼體下半部結構 ， 這樣可避免在檢修時拆開聯(lián)接管道 。 殼體上蓋上設有排氣閥 。 葉輪 ： 葉輪是雙吸式 ， 不銹鋼鑄件 ， 加工精確并經(jīng)過動平衡 。 雙吸式結構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。 軸封 ： 泵裝有機械密封 ， 該機械密封為平衡型 ， 由有彈簧支撐的動環(huán)和水冷卻 的靜環(huán)所組成。分開的填料箱設有一水冷 卻套，從而使機械密封旋轉(zhuǎn)部分周圍的溫度較低。 聯(lián)軸器：泵與電機之間的迭片式聯(lián)軸器是撓性與扭性剛性兼有的金屬迭片式結構 。 前置泵為主泵提供適當?shù)膲侯^以滿足主泵在不同運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)降負荷工況下運行時不會被汽蝕。前置泵的主要部件使用抗 汽蝕材料制成，同時在結構上考慮了熱膨脹的影響。 液力偶合器 液力偶合器主要由泵輪 、 渦輪和旋轉(zhuǎn)內(nèi)套組成 ， 定速電機通過升速齒 輪與泵輪軸第 4 章 給水系統(tǒng)確定 22 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)機器進行無級調(diào)速控制，偶合器的主體部分與增速齒輪 合并在同一個箱體中，箱體的下部作為油箱。 偶合器與電機以及給水泵之間的動力傳遞由聯(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。 原動機的轉(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 的壓差來實現(xiàn)，這就要求渦輪的轉(zhuǎn)速 要低于泵輪。因此，要傳遞動力，泵輪與渦輪之間必須存在滑差。 選用偶合器時，應保證在滿 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，從而達到改變輸出功率的目的。電動給水泵主泵通過液力傳動裝置的液力偶合器與電動機連接。液力傳 動裝置主要包括傳動齒輪、液力偶合器及其執(zhí)行機構（滑閥、油動機、執(zhí)行器等）、調(diào)節(jié)閥、殼體以及工作油泵、潤滑油泵、電動輔助油泵和冷油器等部件。 前置泵與主給水泵的連接 前置泵與主給水泵的連接方式主要由兩種：當為電動調(diào)速泵時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電動機經(jīng)液力偶合器。通常是低速電動機直接與前置泵連接 。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。 本設計選型 本設計給水泵系統(tǒng)按最大運行流量即鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量（ BMCR）工況時對應的給水量進行。 系統(tǒng)設置 2臺容量為最大給水量 50%的汽動給水泵作經(jīng)常運行， 1臺容量為 25%的電動調(diào)速給水泵作備用泵。每臺氣動給水泵配有 1臺電動前置泵，電動調(diào)速給水泵與前置泵用同一電動機通過液力偶合器拖動，在一臺給水泵出現(xiàn)故障時，其余兩臺給水泵還能繼續(xù)工作。 每套泵都配有一前置泵 進口濾網(wǎng)、給水泵進口濾網(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)包括一個再循環(huán)閥 、兩個再循環(huán)截止閥 及差壓開關和再循環(huán)減壓裝置。差壓開關的信號來自前置 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 凝結水系統(tǒng)確定 23 第 5 章 凝結水系統(tǒng)確定 凝結 水系統(tǒng)概述 凝結水系統(tǒng)的主要功能是將井中的凝結水由凝結水泵送出，經(jīng)除鹽裝置、汽封加熱器、低壓加熱器輸送到除氧器，期間還對凝結水進行加熱、除氧、化學水處理和除雜質(zhì)。此外，凝結水系統(tǒng)還向各有關用戶提供水源，如給水泵的密封水、減溫器的減溫水、各有關系統(tǒng)的補給水以及汽輪機低壓缸噴水等。 凝結水系統(tǒng)組成 凝結水系統(tǒng)主要包括凝汽器、凝結水泵、凝結水補充水水箱、凝結水精處理裝置、汽封加熱器、低壓加熱器以及連接上述各設備所需要的管道、閥門等。 本設計的凝結水系統(tǒng)由凝汽設備、凝補水系統(tǒng)、汽封加熱器、疏水冷卻器和低壓加熱 器等組成。 凝結水系統(tǒng)主要包括： 1. 凝汽器 2. 凝結水泵 2 臺 100%容量的凝結水泵，一臺運行，一臺備用 3. 凝結水精處理裝置 100%容量一臺和 100%容量的電動旁路 4. 汽封加熱器 5. 疏水冷卻器 6. 低壓加熱器 7. 凝結水補充水泵、凝結水收集水箱、水環(huán)式真空泵及冷卻器以及連接上述設備所需要的管道、閥門 凝汽器結構與系統(tǒng) 凝氣設備概述 凝氣式汽輪機時現(xiàn)代火力發(fā)電廠和核電站中廣泛蠶蛹的典型汽輪機，凝氣設備則是凝汽器汽輪機組的一個重要組成部分。凝氣設備工作性能的好壞直接影響著整個機組的熱經(jīng)濟性和安全性。 工 作原理 凝汽器正常工作時，冷卻水由低壓側的兩個進水室進入，經(jīng)過凝汽器低壓側殼體內(nèi)冷卻水管，流入低壓側另外兩個水室，經(jīng)循環(huán)水連通管水平轉(zhuǎn)向后進入高壓側靠的兩個水室，再通過凝汽器高壓側殼體內(nèi)冷卻水管流至高壓側兩個出水室并排出凝汽器，蒸汽由汽輪機排汽口進入凝汽器，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通道使蒸汽能夠全面地進入主管束區(qū)，與冷卻水進行熱交換后被凝結；部分蒸汽由中間通道和兩側通道進入熱井對凝結水進行回熱。 LP 側殼體第 5 章 凝結水系統(tǒng)確定 24 凝結水經(jīng) LP 側殼體部分蒸汽回熱后被引入凝結水回熱管系，通過淋水盤與 HP 側殼體中凝結水匯合，同時被 HP 側殼體中部分蒸汽回熱，以減小凝結水過冷度。被回熱的凝結水匯集于熱井內(nèi)，由凝結水泵抽出，升壓后輸入主凝結水系統(tǒng)。 HP 側殼體與 LP 側殼體剩余的汽氣混合物經(jīng)空冷區(qū)再次進行熱交換后，少量未凝結的蒸汽和空氣混合物經(jīng)抽氣口由抽真空設備抽出。 凝氣設備主要任務 凝氣設備的主要任務包括以下兩方面：一方面是在汽輪機排汽口建立并維持高度真空 。另一方面是將汽輪機的排汽凝結成潔凈的凝結水作為鍋爐的給水循環(huán)使用。 凝氣設備組成及作用 凝氣設備主要有凝汽器（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，將汽輪機的排汽凝結成水，為汽輪機排汽口建立與維持一定的真空度、對凝結水除氧、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行時，抽出凝汽器殼體內(nèi)的空氣以建立真空；在凝汽器運行過程中，將汽輪機排汽中夾帶的空氣和從真空系統(tǒng)部嚴密處漏入的空氣不斷抽出，以維持凝汽器的真空。 凝結水泵的作用是把凝結水送回鍋爐（蒸汽發(fā)生器）或回熱加熱系統(tǒng)繼續(xù)使用。 凝汽器簡介 凝汽器的結構 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，由于空氣凝汽器結構龐大、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，只有在嚴重缺水的地區(qū)電站或有些移動式發(fā)電機組上才使用。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水，因此水冷卻表面式凝汽器能很好地完成凝汽設備的另個任務，故而稱為現(xiàn)代發(fā)電廠汽輪機裝置中采用的主要型式，本設計采用水冷表面式凝汽器 。 按凝汽器內(nèi)凝結換熱的強度將換熱面分為主凝結區(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%。蒸汽剛剛進入凝汽器時，空氣相對含量很小，凝汽器總壓力基本等于蒸汽分壓力。蒸汽在主凝結區(qū)大量凝結，但空氣不能凝結，到達空氣冷卻區(qū)入口時蒸汽相對含量已經(jīng)大為減少。蒸汽在空氣冷卻區(qū)繼續(xù)凝結，到空氣抽出口處，蒸汽和空氣的質(zhì)量流量已第 5 章 凝結水系統(tǒng)確定 25 經(jīng)是同一數(shù)量級了，這時蒸汽分壓力才明顯減少，對應飽和溫度也才降 低，空氣和很少量的蒸汽才會得到冷卻。因此，設置空氣冷卻區(qū)可使蒸汽進一步凝結，使被抽出的汽 氣混合物中的蒸汽量大為減少。同時，氣體混合物進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，也減輕了抽汽的負擔。 凝汽器的汽阻和水阻 抽汽設備不斷地將凝汽器內(nèi)不凝結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，這兩個壓力之差就是蒸汽空氣混合物的流動阻力，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，汽輪機運行經(jīng)濟性降低。同時，由于汽阻的存在將 使凝結水的過冷度和含氧量增大，因此應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)的流動阻力、冷卻水進入和離開冷卻水管時產(chǎn)生的局部