电站给水泵驱动方式及特点分析

2015-07-26山东枣庄十里泉发电厂山东枣庄277103

山东工业技术 2015年1期

刘　鹏（山东枣庄十里泉发电厂,山东　枣庄　277103）

电站给水泵驱动方式及特点分析

刘鹏
（山东枣庄十里泉发电厂,山东枣庄277103）

摘要：火电厂电动给水泵耗电率占火电厂总厂用电率的20%-30%。火电厂的热经济性不仅依赖于机组设计、安装,还与电厂运行方式和辅机的配置有紧密联系。火电厂锅炉给水泵驱动方式主要有电动和汽动两种,转速高、功率大是汽轮机驱动给水泵的优势，相对电动给水泵而言，汽动泵更能节省厂用电，为实现电厂能量的综合利用，采用汽动泵配合主机进行滑压调节，从而减少节流损失，提高利用效率。

关键词：给水泵汽轮机；给水泵驱动；分类；特点

1　给水泵驱动方式

电厂给水泵驱动主要有以下三种,（1）电动驱动；（2）小汽轮机驱动；（3）主机驱动,现就这三种驱动方式予以介绍。

1.1电动机驱动

这种控制方式主要是由与泵配套的液力耦合器调整泵的转速，通过泵转速高低调节给水流量大小，或者通过给水调节阀来调整锅炉给水流量。电动驱动给水泵设备简单、可靠性比较高。其缺点就是当机组容量增大时,其对应的电动机、变压器及控制系统设备容量也增大,其成本也随之增大。6000KW是当前生产的电动驱动给水泵的最大功率,在大功率汽轮发电机组中受其容量限制而不能广泛应用。用来调节给水泵转速的联轴器基本分为两类:变速离合器和液力耦合器,液力耦合器因为其应用广泛和技术可靠而被广泛应用。液力耦合器主要由泵轮、工作涡轮和起密封和固定作用的外壳三部分构成。工作油是动能传递介质，主动轴通过泵轮把作用力传递给工作油,工作油得到动能后在惯性和摩擦力的作用下把动能传递给祸轮,从而带动从动轴转动,达到传递功率的目的。通过调节工作油的油位可以有效的控制转速和功率的传递。

1.2小汽轮机驱动

火电厂装机容量逐步提高，机组初参数越来越高，为小汽机广泛应用提供了条件。用小汽轮机带动给水泵,其优势就是浪费很少能量的前提下可以调整转速。稳定可靠及参数合理的蒸汽是给水泵用小汽轮机带动的必要条件。根据相关研究表明,电动机驱动给水泵适用于机组容量在250MW及以下机组。机组容量达到400MW及以上是，为了提高经济性、降低运行费用，电厂可采用小汽机带动给水泵的方式。机组容量的范围处于300MW到400MW范围内时,锅炉的给水只用一台容量100%的汽泵。为了提高机组运行安全性,可采用两台50%的汽动泵和一台备用电动泵。

1.3主汽轮机驱动

直接的方式是大汽轮机的轴与给水泵的轴相连,给水泵由主汽轮机驱动,抑或给水泵轴与液力耦合器相连或经过增速箱再驱动给水泵。

2　驱动给水泵汽轮机的简单介绍

目前我国运行的给水泵汽轮机主要分为两大类:一类是利用引进技术在国内制造的，一类是随同主机引进来的。下图是国内给水泵汽轮机主要参数和经济指标。

制造厂的小汽轮机均为冲动凝汽式,其汽动泵设计效率可达80%及以上。

3　驱动给水泵汽轮机的型式

驱动给水泵汽轮机的类型分以下几种:

3.1背压式

这种形式的给水泵汽轮机对改善主汽轮机的经济性提高没有体现出一定的优越性,仅在发展初期使用过,目前已不再应用。

3.2背压抽汽式

主汽轮机上有与排汽相连的低压抽汽口。另外有2-3级的抽汽通过回热系统加热给水。背压抽汽式给水泵汽轮机有如下优点：（1）外形尺寸小、投资成本低,并且更容易做成高转速。（2）减少了抽汽口数量，简化中压缸第一级叶片和汽缸设计。（3）釆用背压抽汽式给水泵汽轮机可以提高回热系统的热经济性。（4）再热器蒸汽流量减低,降低阀门的尺寸和管道成本。但背压抽汽式也有其缺点，因小汽轮机排汽做功后又进入了主机,末级排汽使用面积不足。在主机负荷变动的情况下,凝汽式小汽轮机比背压式、背压抽汽式热效率更高并且在可靠性上没有凝汽式小机有优势。

3.3凝汽式

3.3.1凝汽式给水泵汽轮机的形式

凝汽式汽轮机有明显的优势即在操作和经济性上相对灵活，凝汽式逐渐取代了背压式。国内釆用的大部分形式是凝汽式且小汽轮机的排汽直接排到凝汽器或另一个自备凝汽器。小汽轮机与给水泵的连接方式分两类如下图:

图a是小汽轮机只用来驱动主给水泵，前置泵由单独的电动机驱动。图b是小汽轮机通过减速齿轮箱驱动主给水泵和前置泵。

3.3.2凝汽式给水泵汽轮机的热力设计特点

凝汽式给水泵汽轮机进汽压力0.4-l.0Mpa,蒸汽的绝热给降720-1020kJ/kg,汽耗量大约为4-5kg/kWh。当给水泵高速运行时,为了保证泵的安全运行，通常在主给水泵之前设置一个前置泵。前置系的驱动方式分为两种,一是小汽轮机带动减速箱进行驱动；二是由低速电机驱动。