凝结水泵的工作原理和结构
凝结水泵的作用及原理
凝结水泵是火力发电厂的重要运行设备。冷凝水升压,经轴封加热器和低压加热器后进入除氧器进一步加热除氧。
带压凝结水也可作为三级旁路、轴流系统、低压旁路减温器的减温水,包括真空泵、密闭水箱、恒冷水箱等补充水源。
凝结水泵按布置形式可分为立式泵和卧式泵。该结构为多级离心泵,其工作原理与离心泵相同。
由于凝结水泵入口处于负压状态,为防止凝结水泵汽化,通常在凝结水泵入口处安装导流轮,并在凝结水泵体上连接真空管泵。漏入泵内的空气和从冷凝水中分离出来的空气不断被泵入冷凝器,然后排出。真空系统将废气抽到大气中。
二、凝结水泵的配置
在热电厂凝结水系统中,通常配置两台凝结水泵,每台泵的流量为100%负荷流量,一台凝结水泵正常运行,另一台凝结水泵备用。
除真空管外,凝结水泵还在吸入侧的机械密封处装有密封水。密封水的水源一般有两种,一种是外部封闭水或软化水作为水源,另一种是水源然后在封闭室门前的出口连接到管道上。凝结水泵,并在凝结水泵正常运行时实现自密封。
凝结水泵的轴承不仅有润滑油润滑和冷却,还有轴承冷却水,冷却介质为封闭水或软化水。
随着凝结水泵机械密封的改造,部分电厂的凝结水泵实现了自密封技术,取消了外部水源作为密封水。
三、立式凝结水泵的结构
凝结水泵各级叶轮均垂直悬挂在地平面以下的沉箱内,检修时可取出。冷凝水通过吸入罩进入泵的第一级。
吸入喇叭口(进水分叉管)与沉箱连为一体。每台泵都可以根据系统的特性曲线连续运行。在设计工况下运行时,计算得出的凝结水泵转子第一临界转速为3270r/min。
长时间工作后,当密封间隙为正常值的3倍时,临界转速将降至1830r/min。因此,建议在密封间隙为设计间隙的3倍时更换密封件。凝结水泵随时在转子临界转速以下运行。
凝结水泵主要由吸入罩、一级叶轮、二、三级泵体、支撑管和排水弯头、机械密封、轴承和电动机等部分组成。
1、凝结水泵吸入口及泵一级叶轮
凝结水泵一级采用双侧吸入设计,无需过多增加泵的长度即可满足吸入比转速的规定要求。水流由喇叭口引导进入各叶轮孔,流速分布稳定、优化。一级叶轮周边排出的水由双蜗壳引入二级。在双蜗壳的连接处,在下喇叭口中,由冷凝水润滑的轴承为泵轴提供支撑。为便于维修,轴颈和叶轮颈部的运转间隙设有可更换的套筒和衬套。
2、泵的二、三级
泵的二、三级为单面进水,因此每级在扩散壳内有一个运转的单面进水叶轮。叶轮的吸力向下朝向前一级,还包含一个反向颈环和平衡室,以最大限度地减少液压负载。导叶通道将水流从每个叶轮的外围引导到下一级叶轮的吸入口。每级泵壳都有一组凝结水润滑轴承支撑泵轴。叶轮用键固定在轴上,并通过端部和轴肩处的衬套进行轴向定位。
3、支撑管及排水弯头
泵末级排出的凝结水通过竖直管流出泵外,垂直管也叫支撑管。它还支撑泵的重量。钢制排水弯头和电机支撑连接机构不仅起到排水的作用,还悬挂了整个泵体,并在其顶部法兰上支撑驱动水泵的电机。
4、机械密封
在泵轴穿过排水弯头的填料函中,设置了机械密封,以防止沿泵轴泄漏。密封压板上的孔用于连接密封水管。凝结水泵出口总管抽取的凝结水在运行时通过减压装置冷却密封,水泵停止运行时防止空气进入。
5.轴承
安装在凝结水泵电机支架上的止推轴承和向心轴承承受旋转部件的重量和所施加的水力载荷。轴承有一个集成的润滑油系统。轴承的设计承载能力大,可以在一定的过载条件下运行。
6.电机
凝结水泵由立式笼式感应电机驱动。
4、凝结水泵的操作及注意事项
1、凝结水泵在正常运行过程中,需要监测与泵相连的轴承、温度、电机轴承温度、出口压力等。
2、正常运行时,密封进水、出水阀门打开。
3、当凝结水泵气门打开时,泵内的空气将不断被抽出。
4、凝结水泵在正常运行时需要保证热水井一定的水位。通常,热水井的水位必须大于300mm,以保证凝结水泵的进水。不会吸入大量空气。
5、正常运行时如果封水过小或中断,会导致机组运行压力下降,出现凝结水泵汽化等异常情况。这一点需要特别注意。
6、当凝结水泵启动或运行中流量过低时,需要打开凝结水再循环门,以保证凝结水泵内有足够的流量,防止泵内汽化。
冷凝水通过外壳从吸水管进入喇叭形吸水口,水流通过一级叶轮两侧的导流板被吸入一级叶轮。叶轮升压后从出口管排出。
凝结水泵将凝汽器热井中的凝结水输送至除氧器。其工作环境恶劣,在真空饱和状态下吸入冷凝水,易产生蒸汽因此,要求叶轮具有良好的轴端密封和抗气蚀性能。