给水系统论文

一．给水系统的组成及其作用　　

给水系统大的组成部分主要有，除氧器、给水泵组、高加系统三大部分组成。其作用主要是把凝结水经过除氧器除氧后，经给水泵升压，通过高压加热器加热供给锅炉提高循环的热效率，同时提供高压旁路减温水、过热器减温水和再热器减温水。下面就分三部分介绍一下给水系统　　

二．除氧器部分　　

1.给水中带入气体的危害　　

当水与空气接触时，就会有一部分溶解到水中，溶解于水中的气体主要来源有两个：一是补水带入；二是处于真空状态下的热力设备及管道附件不严密进入。给水带入气体的主要有以下危害：　　

（1）腐蚀热力设备及其管道，降低其其工作可靠性与使用寿命，给水中溶解气体危害最大的是氧气，他会对热力设备及管道材料产生腐蚀，所容二氧化碳会加快氧的腐蚀，而在高温条件下，及水的碱性较弱是氧腐蚀将加快。　　

（2）阻碍传热，影响传热效果，降低热力设备的热经济性，不凝结气体附着在传热面上，以氧化物沉积形成的盐垢，会增大传热热阻，使热力设备传热恶化。同时，氧化物沉积在汽轮机叶片上，会导致汽轮机出力下降和轴承推动力增加。　　

2.除氧器的作用及原理　　

公司除氧器采用滑压运行方式，设有三路汽源：本机冷再、四段抽汽和辅汽。在四抽管路上只设防止汽轮机进水的截止阀和逆止门，不设调节阀，为现滑压运行。而辅汽供汽管路上设压力调节阀，用于除氧器定压运行时的压力调节。它的作用主要是除去给水中的氧，其次也是给给水加热的过程。　　

它的工作原理如下：亨利定律指出，当液体和气体处于同一平衡状态时，在温度一定的情况下，单位体积液体内溶解的气体量与液面上该气体分压力成正比。当水温升高时，水的蒸发量增大，水面上水蒸汽的分压力升高，气体分压力相对下降，导致水中的气体不断析出，达到新的动平衡状态，除氧器就是利用这种原理进行除氧的。　　

道尔顿定律指出：混合气体的全压力等于各组分气体分压力之和。对于给水而言，水面上混合气体的全压力，等于气体的分压力与蒸汽的分压力之和。可见当增加水面上混合气体中水蒸汽的量时，就可降低氧气的分压力，为除氧创造条件。　　

水达到饱和温度时，水面上蒸汽的分压力接近于其混合气体的总压力，而不凝结气体的分压力接近于零，这样水中溶解的气体就会不断的排出水面，直至达到此温度和压力下的平衡状态。热力除氧过程是个传热和传质的过程，传热过程是把水加热到除氧器压力下的饱和温度，传质过程是将水中的气体分离析出。　　

气体的析出方式大致有两种：一种是在除氧的初始阶段，气体以小气泡的形式从水中逸出。此时水中气体的含量较多，其分压力大于水面以上气体的分压力，气体会以气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力析出，如此除去水中80％－90％的气体。另一种是气体以扩散形式从水中逸出。经过初级除氧的给水中仍含有少量气体，这部分气体的不平衡压差很小，气体离析的能力较弱，为达到深度除氧目的，可适当增加水的表面积，缩短气体析出路径，强化水中气体的析出。　　

3.除氧器运行满足的几个条件　　

第一：有足够量的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度；　　

第二：及时排走析出的气体，防止水面的气体分压力增加，影响析出；　　

第三：增大水与蒸汽接触的表面积，增加水与蒸汽接触的时间，蒸汽与水采用逆向流动，以维持足够大的传热面积和足够长的传热、传质时间。　　

4.除氧器的一些典型事故及其处理方法　　

1.除氧器振动　　

原因：a.除氧器进水突增或突降。　　

b.除氧器进汽突增或突降。　　

c.给水突增或突降，造成除氧器水位快速波动。　　

d.高加大量疏水突然进入除氧器。　　

处理：a.调整除氧器进水。　　

b.调整除氧器进汽。　　

c.调整给水流量。　　

d.调节除氧器水位。　　

e.调节高加疏水量及疏水方式。　　

2.除氧器含氧量增大　　

原因：a.联氨加药不足或中断。　　

b.进气不足或中断。　　

c.除氧器压力突然升高。　　

d.排气管堵塞。　　

e.除氧头喷嘴堵塞或脱落。　　

处理：a.调整联氨加药。　　

b.增大进汽或切换起源。　　

c.注意保持负荷平稳。　　

d.停机处理 在未经处理前，应采取相应的措施。　　

3.除氧器压力突然下降　　

原因：a.进汽中断。　　

b.除氧器水位调节阀失灵，大量凝结水进入。。　　

c.除氧去放水阀、安全阀误开。　　

4.除氧器压力突然升高　　

原因：a.凝泵跳闸或水位调节阀失灵进水中断。　　

b.机组过负荷。　　

处理  a.迅速恢复除氧器进水。　　

b.降负荷至正常。　　

三．给水泵组　　

1.给水泵组的介绍　　

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。　　

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。为提高除氧器在滑压运行时的经济性，同时又确保给水泵的运行安全，通常在给水泵前加设一台低速前置泵，与给水泵串联运行。由于前置泵的工作转速较低，所需的泵进口倒灌高度（即汽蚀裕量）较小，从而降低了除氧器的安装高度，节省了主场房的建设费用；并且给水经前置泵升压后，其出水压头高于给水泵所需的有限汽蚀裕量和在小流量下的附加汽化压头，有效地防止给水泵的汽蚀。　　

2．汽动给水泵的工作过程　　

汽动给水泵是在机组正常运行时投入的，小机的主要汽源是第四段抽气，还有两路供汽是辅汽和冷再，这仅仅是在机组低负荷运行时投入的。汽动给水泵的调节主要靠调节进气量来调节的。　　

汽动给水泵为四级离心式水泵，水泵的密封形式为为机械密封密封水来自闭式水。另设由中间抽头可供再热器喷水减温，小机与给水泵是通过挠性联轴器进行功率传递。　　

3．电动给水泵的工作过程　　

电动给水泵在机组启动阶段向锅炉输送高压给水，满足机组启动初期给水的需要；在机组正常运行期间，一旦汽动给水泵发生故障退出运行，电动给水泵作为备用泵投入运行，维持机组正常运。　　

电动给水泵的工作过程主要是由液力耦合器来控制的，液力偶合器可以实现无级变速运行，工作可靠操作简便，调节灵活维修方便。采用液力偶合器便于实现工作全程自动调节，以适应载荷的不断变化。　　

液力偶合器主要由主动轴、泵轮、涡轮、旋转内套、勺管和从动轴等组成。其中泵轮和涡轮分别套装在位于同一轴线的主、被动轴上，泵轮和涡轮的内腔室相对安装，两者相对端面间留有一窄缝。泵轮和涡轮的环形腔室中装有许多径向叶片，将其分隔成许多小腔室；在泵轮的内侧端面设有进油通道，压力油经泵轮上的进油通道进入泵轮的工作腔室。在主动轴旋转时，泵轮腔室中的工作油在离心力的作用下产生对泵轮的径向流动在泵轮的出口边缘形成冲向涡轮的高速油流，高速油流在涡轮腔室中撞击在叶片上改变方向，一部分油由涡轮外缘的泄油通道排出，另一部分回流到泵轮的进口，这样在泵轮和涡轮工作腔室中形成油流循环。在油循环中，泵轮将输入的机械能转变为油流的动能和压力势能，涡轮则将油流的动能和压力势能转变为输出的机械能，从而实现主动轴与从动轴之间能量传递的过程。　　

3.泵组的汽蚀　　

原因：a.除氧器压力下降太快。　　

b.泵的进口滤网堵塞。　　

c.流量低时再循环阀未开。　　

d.泵的转速低。　　

e.除氧器水位低。　　

f.前置泵故障。　　

现象：a.泵的电流降低。　　

b.泵的进出口压力变化太大。　　

c.流量剧烈变化。　　

d.泵内伴有噪声和振动声音。　　

e.机械密封处有蒸汽冒出。　　

三．高压加热器　　

1．概述　　

高压加热器是给水系统的重要组成部分，它是利用高中压缸的抽气给给水加热，这样就提高了机组的整体经济性。下面就介绍一下加热器的情况。　　

为了减小端差，提高表面式加热器的热经济性，现代大型机组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器。此类加热器一般由以下三部分组成：　　

1） 过热蒸汽冷却段　　

当抽汽过热度较高时，导致回热器的换热温差加大，不可逆换热损失也随之增大，为此在高压加热器和部分低压加热器装设了过热蒸汽冷却段，只利用抽汽蒸汽的过热度，蒸汽的过热度降低后，再引至凝结段，以减小总的不可逆换热损失。在该冷却段中，不允许加热蒸　　

汽被冷却到饱和温度，因为达到该温度时，管外壁会形成水膜，使该加热段蒸汽的过热度被水膜吸附而消失，没有被给水利用，因此在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度。在该段中，被加热水的出口温度接近或略低于抽汽蒸汽压力下的饱和温度。　　

2） 凝结段　　

加热蒸汽在此段中是凝结放热，其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度，因此被加热水的出口温度，低于该饱和温度。　　

3） 疏水冷却段　　

设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水进一步冷却，使进入凝结段前的被加热水温得到提高，其结果一方面使本级抽汽量有所减少，另一方面，由于流入下一级的疏水温度降低，从而降低本级疏水对下级抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。实现疏水冷却的基本条件是被冷却水必须浸泡在换热面中，是一种水－水热交换器，该加热段出口的疏水温度，低于加热蒸汽压力下的饱和温度。　　

2.高加的连锁保护　　

加热器水位应维持在正常水位运行，当机组工况发生变化时，抽汽的压力和流量也会发生变化，加热器水位就会上升或下降，水位太高或太低都不利于正常运行。加热器水位太低，会使疏水冷却段的吸水口露出水面，蒸汽进入该段，这将破坏该段的虹吸作用，造成疏水端差变化和蒸汽热量损失，而且蒸汽还会冲击该冷却段的U 形管束，发生振动。加热器水位太高，将使部分管子浸在水中，从而减小换热面积，导致加热器性能下降；其次，加热器在过高水位下运行，一旦操作稍有失误或处理不及时，就有可能造成蒸汽管道发生水击，甚至汽轮机进水。水位的调节通过正常疏水阀和事故疏水阀实现。当某加热器水位升高到高水位时，在控制室内报警。水位升高到高－高水位时，报警并开启加热器事故疏水阀。到高Ⅲ水位时，高Ⅲ水位开关动作，自动关闭该抽汽管道上电动隔离阀和气动逆止阀，水侧走旁路，（对于高加，任何一台出现高Ⅲ水位时，自动关闭1～3段抽汽管道上的电动隔离阀和气动逆止阀，大旁路阀动作，高加全部解列。）同时联开管道上的气动疏水阀，这时应打开隔离阀和逆止阀之间的手动截止阀，以排除抽汽管道内的积水。　　

以上就是对给水系统整体概述。　　

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