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摘要：发电厂给水系统包括从除氧器出水口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件等。发电厂给水系统的任务是从除氧器贮水箱送到锅炉的省煤器进口。300MW电厂给水系统采用单元制，对于600MW由于给水泵超临界机组的参数比亚临界机组扬程要高，故给水管道要求的壁厚不同，高压加热器的承压能力不同，但其系统是相同的。给水管道的振动是电厂中较常见的问题。要合理设计管道系统，合理设置支吊架，增加管道系统刚性，还要防止水击。
关键词： 发电厂，给水系统，常规配置，运行
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：
发电厂给水系统包括从除氧器出水口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件等。它包括了低压给水系统、中压给水系统和高压给水系统，给水前置泵进口之前为低压系统，给水前置泵出口与给水泵进口之间为中压给水系统，给水泵出口之后为高压系统。主要设备：除氧器、汽动给水泵、电动给水泵、加热器。
发电厂给水系统的任务是 （包括脱过氧的凝结水和经过化学处理的补充水）从除氧器贮水箱送到锅炉的省煤器进口。给水在输送的过程中，要进行加热并升压，以满足锅炉对给水的温度和压力的要求，使整个汽水循环的热效率得到提高。
对300、600MW机组，给水泵配置主要有三种形式：三台电泵，如沙角C厂；二台50%汽泵＋一台30%电泵，如石洞口二厂；一台100%汽泵＋一台30%电泵，如美国GE公司提供的小汽机给水泵组的324个电厂中，有123个采用1x100%汽泵方案，单机最大机组容量达800MW；美国及德国的单机容量为1300MW和900MW的超临界机组也多采用1x100%汽泵方案
300MW常规配置：（以某300MW火力发电厂为例，见图2）
该工程给水系统采用单元制，每台机组配置2台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量电动调速启动备用给水泵。在1号高加出口、省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀，并设有30%BMCR容量的启动调节旁路，在旁路管道上装有气动控制阀。在给水泵出口给水管道上设有再循环系统至除氧器。
图1
该工程给水系统中三台高压加热器采用大旁路系统，具有系统简单，阀门少，运行维护方便等优点。
给水泵汽轮机有两个汽源，带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由再热蒸汽冷段或辅助蒸汽系统供汽。
高压给水管道材料选用15NiCuMoNb5。
600MW常规配置：（以某600MW火力发电厂为例，见图2）
由于给水泵超临界机组的参数比亚临界机组扬程要高，故给水管道要求的壁厚不同，高压加热器的承压能力不同，但其系统是相同的。
该工程给水系统除向锅炉省煤器供水外还向锅炉过热蒸汽减温器、再热蒸汽事故减温器及汽机高压旁路减温器提供减温水。主给水管道材料为WB36。
系统设置两台50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动调速给水泵，每台泵均配有同容量的前置泵。两台汽动给水泵正常运行，一台电动给水泵做启动。汽动给水泵和汽动给水泵前置泵为同轴，由小机驱动汽动泵前置泵和汽动给水泵，两者之间设置一减速齿轮箱。给水泵汽轮机带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由本机再热蒸汽冷段或辅助蒸汽系统供汽。给水系统配三台100%BMCR容量的高压加热器。高压加热器水侧设给水大旁路。
图2
在给水系统启动之前，先要向系统中的管道和设备充水。随后，将给水泵的轴承润滑油系统投入运行，所有的控制系统要接通电源，使整个给水系统处于投运状态。将电动调速给水泵液力耦合器放在零位，给水泵出口的闸阀关严，给水再循环阀全开。锅炉点火，逐步升压，在控制室操作汽动给水泵，并将此泵出口的电动闸阀开啟。水泵升速以后，调节锅炉给水操作台的旁路调节阀开度，以适应锅炉逐步升压产汽，直到汽轮机冲转。
当机组负荷达到25%~30%以上时，给水系统就可转入正常运行。
运行中的给水泵，必须有一定得给水量通过泵体，以防止水泵的零部件发热而导致损坏。当通过泵体的给水量降到额定流量的20%~25%时，给水再循环阀就自动打开；当给水流量达到50%以上时，再循环阀就自动关闭。不同型号、不同生产厂的给水泵，其要求的再循环阀开启和关闭时的给水流量百分比，应由制造厂提供，很明显，如百分比值低，则运行经济性好。
电厂给水管道一般采用多吊架弹性布置，有良好的热胀补偿性能，而且这种弹性布置使管段的自振频率较低。由于给水管道的介质流速较小，激振频率较低，故给水管道的振动是电厂中较常见的问题[1]。
根据管道振动的理论分析，管道与其支架以及与之相连接的各种设备或装置构成了一个复杂的机械结构系统，在有激振力作用的情况下，这个系统就会产生振动。来自系统自身的主要有与管道直接相连接的机械设备振动和管内流体不稳定流动引起的振动，是管道振动的主要诱因[2]。主要原因如下：
1.支吊架设置：
管道上设置的固定支架及限位支架较少，使管道系统刚性不足，容易震荡。或支吊架安装不良，弹簧支吊架的弹簧设置不当或固定导向支架的位置不合适，使管道受力不均，管线稳定性差。
2.水击现象：
（1）管道布置中采用的弯头较多，增加了流体对管道的冲击，导致管道振动加剧；
（2）阀门开闭或水泵也突然开、停时产生的水捶现象，造成管道内压力的变化巨大，致使管道失稳。
给水管道剧烈振动和大幅度摆动会使管道产生很大的应力，会引起管道和支吊架材料的疲劳损伤,积累到一定程度会形成裂纹，特别是在焊缝等性能较差并承受较高应力的部位。这直接影响整个机组的经济性和安全性，同时也导致高加不能正常投用运行，必须尽早解决管道的振动问题。
首先合理设计管道系统，应该尽量避免管道弯头和异径管道；合理设置支吊架，增加管道系统刚性。
其次要防止水击。 安装止回阀的旁通管，可以防止突然停泵引发的水击；根据需要增设缓闭式止回阀，延长阀门全部关闭所需的时间；在管道上安装排气阀，及时排走管道中的气体，避免管道产生气室[1]。
在给水泵出口设最小流量再循环回路，防止给水泵汽蚀和泵体振动。
合理安装节流孔板，因为它是水流阻力元件，可有效减小管道振动。 增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值。 在管道上装设安全阀，当管中压力升高值超过允许数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高。 此外，采用正确的阀门操作方法，水泵的启停过程应严格控制阀门的开关顺序，并打开管系中的连通阀；在管系中设置抗水击的专用阀门，如泵出口的逆止阀，在泵开启后能迅速打开，而且在全开位置稳定不摇摆，在关闭时产生的水击最小，从而有效地保护水泵。
综上所述，发电厂给水系统在300MW及600MW机组的应用中各具特点，在运行中要注意给水泵这个重要设备的保护，要采取多种措施减小管道的振动，以期达到高效安全运行。
参考文献:
[1]邓广发等，发电厂给水管道振动的原因及消除.江苏电机工程，2004，（3）.
[2]覃俊挺等，330 MW机组给水管道振动原因分析及处理，广西电力，2010，（2）.
关键词： 发电厂，给水系统，常规配置，运行
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：
发电厂给水系统包括从除氧器出水口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件等。它包括了低压给水系统、中压给水系统和高压给水系统，给水前置泵进口之前为低压系统，给水前置泵出口与给水泵进口之间为中压给水系统，给水泵出口之后为高压系统。主要设备：除氧器、汽动给水泵、电动给水泵、加热器。
发电厂给水系统的任务是 （包括脱过氧的凝结水和经过化学处理的补充水）从除氧器贮水箱送到锅炉的省煤器进口。给水在输送的过程中，要进行加热并升压，以满足锅炉对给水的温度和压力的要求，使整个汽水循环的热效率得到提高。
对300、600MW机组，给水泵配置主要有三种形式：三台电泵，如沙角C厂；二台50%汽泵＋一台30%电泵，如石洞口二厂；一台100%汽泵＋一台30%电泵，如美国GE公司提供的小汽机给水泵组的324个电厂中，有123个采用1x100%汽泵方案，单机最大机组容量达800MW；美国及德国的单机容量为1300MW和900MW的超临界机组也多采用1x100%汽泵方案
300MW常规配置：（以某300MW火力发电厂为例，见图2）
该工程给水系统采用单元制，每台机组配置2台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量电动调速启动备用给水泵。在1号高加出口、省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀，并设有30%BMCR容量的启动调节旁路，在旁路管道上装有气动控制阀。在给水泵出口给水管道上设有再循环系统至除氧器。
图1
该工程给水系统中三台高压加热器采用大旁路系统，具有系统简单，阀门少，运行维护方便等优点。
给水泵汽轮机有两个汽源，带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由再热蒸汽冷段或辅助蒸汽系统供汽。
高压给水管道材料选用15NiCuMoNb5。
600MW常规配置：（以某600MW火力发电厂为例，见图2）
由于给水泵超临界机组的参数比亚临界机组扬程要高，故给水管道要求的壁厚不同，高压加热器的承压能力不同，但其系统是相同的。
该工程给水系统除向锅炉省煤器供水外还向锅炉过热蒸汽减温器、再热蒸汽事故减温器及汽机高压旁路减温器提供减温水。主给水管道材料为WB36。
系统设置两台50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动调速给水泵，每台泵均配有同容量的前置泵。两台汽动给水泵正常运行，一台电动给水泵做启动。汽动给水泵和汽动给水泵前置泵为同轴，由小机驱动汽动泵前置泵和汽动给水泵，两者之间设置一减速齿轮箱。给水泵汽轮机带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由本机再热蒸汽冷段或辅助蒸汽系统供汽。给水系统配三台100%BMCR容量的高压加热器。高压加热器水侧设给水大旁路。
图2
在给水系统启动之前，先要向系统中的管道和设备充水。随后，将给水泵的轴承润滑油系统投入运行，所有的控制系统要接通电源，使整个给水系统处于投运状态。将电动调速给水泵液力耦合器放在零位，给水泵出口的闸阀关严，给水再循环阀全开。锅炉点火，逐步升压，在控制室操作汽动给水泵，并将此泵出口的电动闸阀开啟。水泵升速以后，调节锅炉给水操作台的旁路调节阀开度，以适应锅炉逐步升压产汽，直到汽轮机冲转。
当机组负荷达到25%~30%以上时，给水系统就可转入正常运行。
运行中的给水泵，必须有一定得给水量通过泵体，以防止水泵的零部件发热而导致损坏。当通过泵体的给水量降到额定流量的20%~25%时，给水再循环阀就自动打开；当给水流量达到50%以上时，再循环阀就自动关闭。不同型号、不同生产厂的给水泵，其要求的再循环阀开启和关闭时的给水流量百分比，应由制造厂提供，很明显，如百分比值低，则运行经济性好。
电厂给水管道一般采用多吊架弹性布置，有良好的热胀补偿性能，而且这种弹性布置使管段的自振频率较低。由于给水管道的介质流速较小，激振频率较低，故给水管道的振动是电厂中较常见的问题[1]。
根据管道振动的理论分析，管道与其支架以及与之相连接的各种设备或装置构成了一个复杂的机械结构系统，在有激振力作用的情况下，这个系统就会产生振动。来自系统自身的主要有与管道直接相连接的机械设备振动和管内流体不稳定流动引起的振动，是管道振动的主要诱因[2]。主要原因如下：
1.支吊架设置：
管道上设置的固定支架及限位支架较少，使管道系统刚性不足，容易震荡。或支吊架安装不良，弹簧支吊架的弹簧设置不当或固定导向支架的位置不合适，使管道受力不均，管线稳定性差。
2.水击现象：
（1）管道布置中采用的弯头较多，增加了流体对管道的冲击，导致管道振动加剧；
（2）阀门开闭或水泵也突然开、停时产生的水捶现象，造成管道内压力的变化巨大，致使管道失稳。
给水管道剧烈振动和大幅度摆动会使管道产生很大的应力，会引起管道和支吊架材料的疲劳损伤,积累到一定程度会形成裂纹，特别是在焊缝等性能较差并承受较高应力的部位。这直接影响整个机组的经济性和安全性，同时也导致高加不能正常投用运行，必须尽早解决管道的振动问题。
首先合理设计管道系统，应该尽量避免管道弯头和异径管道；合理设置支吊架，增加管道系统刚性。
其次要防止水击。 安装止回阀的旁通管，可以防止突然停泵引发的水击；根据需要增设缓闭式止回阀，延长阀门全部关闭所需的时间；在管道上安装排气阀，及时排走管道中的气体，避免管道产生气室[1]。
在给水泵出口设最小流量再循环回路，防止给水泵汽蚀和泵体振动。
合理安装节流孔板，因为它是水流阻力元件，可有效减小管道振动。 增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值。 在管道上装设安全阀，当管中压力升高值超过允许数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高。 此外，采用正确的阀门操作方法，水泵的启停过程应严格控制阀门的开关顺序，并打开管系中的连通阀；在管系中设置抗水击的专用阀门，如泵出口的逆止阀，在泵开启后能迅速打开，而且在全开位置稳定不摇摆，在关闭时产生的水击最小，从而有效地保护水泵。
综上所述，发电厂给水系统在300MW及600MW机组的应用中各具特点，在运行中要注意给水泵这个重要设备的保护，要采取多种措施减小管道的振动，以期达到高效安全运行。
参考文献:
[1]邓广发等，发电厂给水管道振动的原因及消除.江苏电机工程，2004，（3）.
[2]覃俊挺等，330 MW机组给水管道振动原因分析及处理，广西电力，2010，（2）.