660MW机组汽动给水泵流量波动原因
与调整措施探究
【摘要】某公司两台660MW超超临界机组，各配置1套100%容量的汽动给水
泵组。

自投产以来，1号机组在低负荷阶段经常出现给水流量波动频繁且幅度大
的状况，为了控制风险，维持机组平稳运行，需通过试验进一步摸清给水流量波
动的规律及原因分析，特制定相应的试验方案，并通过试验得出控制给水平台压
差1.5MPa以上、小机低压调阀开度46%以上、开大汽泵再循环门40%以上等措施，给水流量能够保持相对稳定。

同时提高前置泵入口流量后，汽泵轴承振动数值明
显下降，有利于给水泵组运行稳定。

【关键词】汽动给水泵、流量、波动、调整措施
一、基本情况
某公司两台660MW机组，各配置1套100%容量的汽动给水泵组，保证机组负
荷100%BMCR的给水流量。

两台机组共用一台30%容量的启动（不具备备用功能）
电动给水泵。

给水泵汽轮机为ND(Z)89/84/06型汽轮机，本汽轮机是单缸、冲动、单流、纯凝汽式、具高排汽内切换，是变参数、变转速、变功率和能采用多种汽
源的汽轮机。

1号机组在低负荷阶段经常出现给水流量波动频繁且幅度大的情况。

根据给
水泵厂家的意见，主给水流量波动的原因是管道特性曲线与泵组不稳定工作区重合，叠加小机低压调阀波动，造成给水流量持续波动甚至发散。

严重时甚至可能
触发给水流量低MFT保护，威胁机组安全运行。

但目前仍缺乏可靠的控制措施遏
制给水流量波动。

针对1号机组低负荷主给水流量波动幅度大情况，为控制风险，维持机组平
稳运行，需通过试验进一步摸清给水流量波动的规律及原因分析，于是特制订相
应的试验方案，对240MW～280MW负荷段的给水调整措施进行改进并跟踪效果。

二、给水流量波动的类型
（1）给水流量等幅正弦波动，主要原因为中间点控制优化问题，现象体现
为中间点周期性波动、给水流量周期性波动，特点是给水流量波动幅度较为固定，波动周期较长（5分钟）。

（2）小机低压调阀不灵敏引起的波动，现象体现为小机调阀在某一段开度
反馈存在“锯齿状、毛刺状”，不平滑，特点是给水流量波形存在“锯齿、突起”现象，小机调阀反馈经常与调阀指令存在较大偏差（0.3%以上）。

（3）给水泵工作点进入给水管路沿程阻力特性曲线平缓区，特点是给水泵
转速轻微变化，给水流量会出现几十甚至上百吨波动。

（4）给水泵发生不明原因高频振荡，现象体现为给水泵转速发生±20转的
高频波动，频率几秒钟一次左右，给水流量出现±30吨左右波动。

三、试验步骤
（1）控制给水泵汽轮机最低转速不低于3400rpm运行。

（2）280MW以上负荷时保持主给水电动门全开、给水旁路调节门全开，减负
荷至330MW以下时开启汽泵再循环门50%以上（开启汽泵再循环门期间保持负荷
稳定），保证给水泵汽轮机转速大于3400rpm。

运行20分钟观察是否出现给水异
常波动现象。

（3）如给水流量正常，稳定负荷情况下缓慢关小汽泵再循环门开度直到全关，再缓慢开回50%开度，通过此办法使给水泵汽轮机低压调阀进行活动，观察
给水流量波动情况以及调阀开度指令与开度反馈曲线是否重合。

（4）如出现调整过程中出现给水流量异常波动，暂停调整并恢复原方式。

（5）280MW以下负荷按关闭主给水电动门、调整给水旁路调节门至主给水平
台前后压差至1.5MPa以上、提高给水泵汽轮机转速3400rpm以上的措施执行。

四、试验过程
根据各值的试验过程，一共可以分为以下四种工况：
（1）稳定负荷243MW，汽泵再循环门保持一定开度，通过节流的方式控制给水泵汽轮机转速＞3500rpm。

（2）稳定负荷243MW，汽泵再循环门开度为0，通过节流的方式控制给水泵汽轮机转速＞3500rpm。

（3）稳定负荷283MW，汽泵再循环门保持一定开度，保持主给水电动门及旁调全开的状态，控制给水泵汽轮机转速＞3400rpm。

（4）稳定负荷283MW，汽泵再循环门开度从50%缓慢关小至0，保持主给水电动门及旁调全开的状态，观察给水流量波动的情况。

五、试验数据分析
（1）1号机组在280MW稳定负荷，保持主给水电动门全开、给水旁路调节门全开，通过调节汽泵再循环门开度在40%以上，给水泵汽轮机转速能够保持在3400rpm以上，给水流量波动能控制在40t/h范围内。

（2）当1号机组负荷由280MW继续往下降时，甚至需降到243MW时，只通过调节汽泵再循环门开度不能满足汽泵转速在3400rpm以上。

因此280MW以下负荷时，需通过调节给水旁路调节门至主给水平台前后压差至1.5MPa以上，方能提高给水泵汽轮机转速3400rpm以上。

（3） 1号机组在280MW稳定负荷，主给水电动门全开、给水旁路调节门全开，汽泵再循环门开度关小至0时，汽泵转速自发高频振荡，引起给水泵汽轮机低压调阀小幅波动，引起给水流量小幅波动，原因待查，说明1号机组在低于
300MW负荷阶段，必须要采取开启汽泵再循环门或调节给水旁路调节门来保证给
水流量稳定。

（4）两种给水调节方式：①汽泵再循环门一定开度，给水旁路调节门一定
开度；②汽泵再循环门开度为0，给水旁路调节门一定开度。

这两种方式均能使
给水泵汽轮机转速保持在3400rpm以上，给水流量波动控制在60t/h以内。

由表
1可以很明显看出，给水旁路调节门越小，主给水前后压差越大，给水流量波动
越小（33%→23t/h，40%→68t/h），其它参数也越平稳。

但汽泵再循环门有一定
开度后，汽动给水泵组轴承振动较汽泵再循环门未开时明显减小。

（5）当负荷基本相同时，汽泵再循环门开度越大，汽泵入口流量越大。

给
水泵汽轮机轴承振动几乎无变化，均处于较低水平，但汽泵轴承振动有明显减小。

汽泵再循环门开度从0→100%，汽泵驱动端轴承振动最大值从43um降至20um，
汽泵非驱动段轴承振动最大值从47um降至28um，下降明显。

六、试验结论
（1）1号机组负荷在280MW以上时，保持主给水电动门全开、给水旁路调节门全开，通过调节汽泵再循环门开度在40%以上来维持给水泵汽轮机转速
3400rpm以上，保证给水流量稳定，也可一定程度避免主给水电动门因频繁操作而损坏。

（2）1号机组负荷在280MW以下时，通过关闭主给水电动门，调节给水旁路调节门，控制高加出水压力与省煤器进水压力之差不小于1.5MPa，亦能保证给水稳定。

（3）1号机组在低负荷段，应通过调节给水旁路调节门、汽泵再循环门等措施，保证给水泵汽轮机低压调阀开度在46%以上时，给水流量相对稳定。

（4）1号机给水泵汽轮机转速3400rpm以上、前置泵入口流量低于900t/h 时，给水泵组轴承振动波动明显增大，此时应开大汽泵再循环门，提高前置泵入口流量后汽泵轴承振动数值明显下降，有利于给水泵组运行稳定。