给水系统工作原理及设备的研究
【摘要】它深入阐述了电厂给水系统的流程，深入了解了设备的构成，对电动给水泵及液力耦合器的工作原理进行了深入的研究，进而对给水系统的实践操作及变工况运行进行指导。

【关键词】给水泵；液力耦合器；工作原理
引言
在热力发电厂中，电能是由燃料燃烧放出的热量通过中间媒介转换而来的，水是能量转换的中间介质。

直流锅炉中给水依次通过省煤器、蒸发受热面（水冷壁）、过热器并全部变为过热水蒸气，在省煤器受热面、蒸发受热面和过热器受热面之间没有固定的分界点，分界点随锅炉负荷变动而变动。

故在其蒸发受热面中有时会出现流动不稳定、脉动、膜态沸腾等现象，造成管壁超温，影响锅炉运行安全；另外，给水流量与燃料量的比值（水煤比），对主汽温和主汽压均有较大的影响，由此可见，直流锅炉给水控制的重要性，因此我们要重点介绍一下锅炉给水系统。

除氧器水箱的给水经粗滤网下降到前置泵的入口，前置泵升压后的给水经精滤网进入给水泵的进口，给水泵的出水经出口逆止阀、电动闸阀汇流至出水母管，然后依次进入3号、2号、1号高压加热器，给水泵的出水母管还引出一路给水供高旁的减温水，给水泵的中间抽头（汽泵的第二级后、电泵的第四级后）引出的给水供锅炉再热器的喷水减温器。

1.前置泵
前置泵作为除氧器至锅炉给水泵间的升压泵，此泵能保证给水泵所需的进口压力，使给水泵达到必须的汽蚀余量，以避免给水泵入口汽化，前置泵进出口采用侧进侧出方式。

前置泵是单级双吸卧式水平中分式水泵，泵壳的支撑点设计在中心线处，允许泵在运行中轴向和径向自由膨胀而保持对中。

泵端自由端设有双向可倾式推力轴承和径向轴承，用以平衡残余轴向推力及转子轴向定位，径向轴承由甩油环（润滑环）带油润滑。

泵与电机采用叠片式挠性联轴器连接。

主要零部件有：泵体、径向轴承、推力轴承、冷却水套、机械密封，泵座、泵轴以及一个由两单吸叶轮背靠背组成的双吸叶轮。

2.电动给水泵用途
给水泵与其前置泵组成锅炉给水泵组，它向锅炉连续供水并向锅炉过热器、再热器及汽轮机高压旁路提供减温水（再热器减温水8.8MPA，）。

给水泵中间抽
头保证在任何工况条件下，流量不小于85t/h，扬程满足再热器喷水减温的要求.给水泵及前置泵采用机械密封，机械密封型式能保证给水泵安全连续运行。

2.1给水泵冷却方式
电动机为空-水冷却；给水泵为水冷却，给水泵机械密封冲洗水采用凝结水；前置泵、偶合器冷油器均为水冷却。

电动机可采用全封闭水-空冷却方式。

对于水-空冷却方式的冷却器置于电机顶部，由液力耦合器向电动机看，冷却水进、出口均在左侧。

冷却水为闭式循环水，进水温度不高于39度。

2.2电泵运行方式
每台电动给水泵（包括其前置泵）由电动机驱动，给水泵经液力偶合器调节转速，液力偶合器的调速范围为25%～100%电动泵额定流量。

偶合器的控制精度在2%。

机组正常运行时，3台35%电动给水泵可同时并联运行，也可任意二台泵运行一台泵备用，或一台泵运行，二台泵备用。

任意一台35%容量电动给水泵均可用于机组启动时给水供给及水量调节。

当运行中的某一台给水泵事故跳闸时，处于备用状态的给水泵自动投入，与运行给水泵并联运行。

2.3给水泵基本原理
在打开给水泵后，叶轮在泵体内做高速旋转运动（打开水泵前要使泵体内充满液体），泵体内的液体随叶轮一块转动，在离心力的作用下在出口处被叶轮甩出，甩出的液体在泵体扩散室内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的液体在外界大气压的作用下，经吸入管流入水泵内。

泵体扩散室的容积是一定的，随着被甩液体的增加，压力也逐渐增加，最后从水泵的出口被排出。

液体就这样连续不断地从液池中被吸上来，然后又连续不断地从水泵出口被排出去。

3.电动给水泵液力偶合器结构及工作原理
调速型液力偶合器，它是以液体为介质传递功率的一种液力传动装置，它安装在电动机和给水泵之间，并在电动机转速恒定的情况下无级调节给水泵的转速。

3.1液力偶合器工作原理
液力偶合器的主要部件：泵轮、涡轮、转动外壳、输入轴、输出轴、勺管、大小传动齿轮、主油泵、辅助油泵等，液力耦合器和传动齿轮安装在一个箱体内，功率传输从电动机到液力耦合器，再传到泵上。

泵轮安装在与电动机轴相连的主动轴上，相当于离心泵的叶轮；涡轮装在与泵相连的从动轴上，相当于水轮机的叶轮，两轮彼此不接触，不能进行扭矩的直接传递。

涡轮与泵轮的形状相似，尺寸相同，相向布置，一般均有20-40片叶轮，涡轮的片数比泵轮少1-4片，以避免产生共振。

形成的凹形流道成为工作腔。

运行时工作有就在两轮的凹形工作腔
内循环流动。

为防止工作有泄漏，一般在泵轮外缘还用螺栓连接旋转外壳，将涡轮密封在壳内。

液力偶合器的泵轮和涡轮对称布置，它们的流道几何形状相同，中间保持一定间隙，轮内有几十片径向辐射的叶片，运转时在偶合器中充油，当输入轴带动泵轮旋转时，进入泵轮的油在叶片带动下，因离心力作用由泵轮内侧流向外缘，形成高压高速流冲向涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮作同向旋转，油在涡轮中由外缘流内侧被迫减压减速，然后流入泵轮，构成了一个油的循环，这里传递能量的介质是工作油。

在这个循环中，泵轮将原动机的机械能转变成油的动能和势能，而涡轮则将油的动能和势能又转变成输出轴的机械能，从而实现能量的柔性传递。

转动外壳与泵轮相连，转动外壳腔内放置一根可上下移动的勺管，运转时，当偶合器工作油腔充满油时，能量最大，传动扭矩的能量最大，当偶合器工作油腔排空油时，能量最小、传动扭矩的能量最小。

既通过勺管来调节工作油腔的油层厚度，把勺管以下内侧的循环圆中的油导走，以改变工作腔内的油量，则偶合器传递的扭矩将随着勺管的上下移动带来工作腔内的油量变化，即实现了偶合器的调速功能。