一种电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统的制作方法

本实用新型涉及一种电站机组的锅炉给水系统,具体涉及一种电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统，主要适用于亚临界、超(超)临界发电机组的锅炉给水系统。

背景技术：

在传统的电站机组锅炉给水系统中，汽轮机排汽进入凝汽器形成凝结水，经凝结水泵升压后，依次流经各级低压加热器，进入除氧器，在除氧器中加热除氧形成低压给水，进入给水泵前置泵，经前置泵升压形成中压给水，进入锅炉给水泵再次升压形成高压给水，依次流经各级高压加热器，最后进入锅炉。随着热力发电技术向大容量、高参数等方面发展,传统锅炉给水系统的不足日益显现，主要表现在以下几个方面：

(1)在锅炉给水系统中，高压给水的设计温度和压力越来越高，导致高压加热器、高压阀门和高压给水管道需要承受的温度值和压力值不断增大。这些高温、高压的容器、阀门和管道对机组运行构成较大的安全隐患。锅炉给水高压加热器是压力容器监督的重点对象，安全管理和监督这些重点设备的工作量十分巨大。

(2)在锅炉给水升压工程中，连接低压给水与中压给水的给水泵前置泵的扬程较低，其作用仅为防止锅炉给水泵汽蚀，随着现有运行技术和水平的不断提高，设置前置泵的实际运行效果十分微弱。

(3)机组运行参数越高，锅炉高压给水管道的运行压力越大，高压给水的流动阻力也越大，对锅炉给水泵扬程需求较高，导致汽动给水泵组的耗汽量较大或电动给水泵组的耗电量较大，机组经济性受到影响。

(4)高压加热器、高压给水阀门组和高压给水管道对选用材料、结构基础等具有极高要求，需要耐受高温高压的运行工况，对工程建设投资的影响巨大。

目前，高温高压锅炉给水泵的应用与研究已经取得了大量的成果,这为改变传统的锅炉给水系统，取消原有的高压加热器、高压给水阀门，缩短高压给水管道长度，降低电厂工程造价、提高机组的安全性和经济性奠定了基础。

技术实现要素：

本实用新型基于以上技术问题，提供一种电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统，能够降低高压加热器部分锅炉给水压力，减少给水系统中的高压容器、阀门和管道数量，提高机组运行安全性；能够降低锅炉给水系统流动阻力，提高机组经济性；能够降低设备和管道的设计、制造、安装难度；能够节省工程投资。

本实用新型的采用的技术方案如下：

一种电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统，包括给水泵一级升压泵、给水泵二级升压泵、给水泵汽轮机，所述的给水泵汽轮机同轴布置于水泵一级升压泵、给水泵二级升压泵之间或一侧，给水泵汽轮机利用大汽轮机抽汽做功带动水泵一级升压泵、给水泵二级升压泵转动；所述的给水泵一级升压泵对锅炉的低压给水进行一级升压成为中压给水，所述的中压给水通过中压给水管道流经多级中压给水加热器后送到给水泵二级升压泵中进行再次升压形成高压给水，最后进入锅炉；在中压给水加热器中，中压给水与汽轮机抽汽换热升温。

进一步的，所述的低压给水经稳压母管或者稳压罐或者稳压箱稳压后进入给水泵一级升压泵。

进一步的，所述的中压给水加热器连接有疏水管道。

进一步的，沿着给水流动方向，位于给水泵一级升压泵与第一级中压给水加热器之间的中压给水管道上设有中压给水阀门I。

进一步的，沿着给水流动方向，位于给水泵二级升压泵与末级中压给水加热器之间的中压给水管道上设有中压给水阀门II。

进一步的，所述的稳压母管或者稳压罐或者稳压箱一端连接到锅炉给水泵一级升压泵，另一端连接除氧器。

进一步的，所述的除氧器接收中压给水加热器的疏水。

进一步的，所述的除氧器的进水端连接有依次串联的多级表面式低压给水加热器。

进一步的，沿着给水流动方向；凝汽器的出口与凝结水泵相连，凝结水泵与轴封加热器相连，轴封加热器与依次串联的多级表面式低压给水加热器或混合式低压给水加热器相连。

进一步的，所述的稳压母管或者稳压罐或者稳压箱一端连接到锅炉给水泵一级升压泵，另一端连接多级表面式低压给水加热器。

其中，稳压母管或者稳压罐或稳压水箱布置于锅炉给水泵一级升压泵入口，用于稳定给水压力，防止机组运行负荷波动引起给水泵汽蚀；给水泵一级升压泵扬程满足中压给水加热器沿程阻力要求和给水温度饱和压力要求；给水泵二级升压泵扬程满足锅炉省煤器入口给水压力要求。

本实用新型改变了传统锅炉给水系统中给水泵位置，将锅炉给水泵分为二级升压泵组，一级升压泵布置于首级(沿给水流动方向)中压给水加热入口处，二级升压泵布置于末级中压给水加热器出口处，将传统系统中的高压给水转变为中压给水，降低了给水流动阻力，提高了系统经济性。

本实用新型中将传统给水泵扬程拆分为两级，给水泵组的总扬程为一级升压泵扬程与二级升压泵扬程之和。由于中压给水流动阻力小，两级升压泵扬程之和小于传统系统中给水泵的扬程，降低了给水泵组所需功率，从而降低了给水泵汽轮机所需负荷，进而减少了抽汽量，提高了机组经济性。

本实用新型采用中压给水加热器取代了传统给水系统中的高压给水加热器。由于本实用新型系统中，锅炉给水泵的位置由传统系统的除氧器出口位置移动至末级给水加热器出口(按锅炉给水流向)，使得传统系统高压加热器部分的锅炉给水压力降低，成为中压锅炉给水，从而降低了对应各级给水加热器的设计和运行压力，提高了机组运行安全性，避免了高温、高压容器给机组系统运行造成的安全隐患。

本实用新型采用中压给水管道及中压给水阀门组部分取代了传统给水系统中的高压给水管道和高压给水阀门组。本实用新型中锅炉给水泵的位置由传统系统的除氧器出口位置移动至末级给水加热器出口(按锅炉给水流向)，使汽轮机高压缸和中压缸对应的抽汽回热给水管道和阀门组设计和运行压力大幅降低，从而使得该部分给水管道和阀门组可以选用中压给水管道及中压给水阀门组，避免了选用大量的锅炉高压给水管道和数量较多的高压阀门，提高了系统可靠性。

本实用新型中采用稳压母管(稳压罐或稳压水箱)，用于稳定给水压力，防止机组运行负荷波动引起给水泵汽蚀，取消了传统系统中的给水泵前置泵。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用以上技术方案的有益效果是：一种能够降低高压加热器部分锅炉给水设计、运行压力，减少给水系统中的高压容器、阀门和管道数量，提高机组运行安全性；能够降低锅炉给水系统流动阻力，提高机组经济性；能够降低设备和管道的设计、制造、安装难度；能够节省工程投资的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统。

(1)本实用新型能够降低现有锅炉给水系统中高压加热器部分给水系统的设计、运行压力，提高机组运行可靠性。本实用新型中，汽轮机高压缸和中压缸抽汽回热对应的锅炉给水系统均采用中压设计参数，减少了现有技术中电站机组高温高压的管道和阀门组的数量，提高了系统可靠性。

(2)本实用新型能够提高机组运行安全性。本实用新型中汽轮机高压缸和中压缸抽汽对应的各级给水加热器均采用中压加热器，不再采用现有技术中高压加热器，减少了高压容器的数量，减少了安全隐患。

(3)本实用新型能够提高机组运行经济性。本实用新型采用中压给水管道取代了现有技术中的高压给水管道，给水流动沿程阻力减小，所需给水泵组功率减小，给水泵汽轮机抽汽量减少，机组热经济性提高。

(4)本实用新型能够降低设备和管道的设计、制造、安装难度。本实用新型中，汽轮机高压缸和中压缸抽汽回热对应的锅炉给水系统均采用中压设计参数，与现有技术相比，选用的设备和管道对制造材料和制造工艺的要求都相应降低，便于设计制造，同时因参数减小，设备和管道的体积和重量均降低，更便于安装。

(5)本实用新型能够节省工程投资。本实用新型中采用中压加热器，与现有技术采用的高压加热器相比，投资费用减少，同时本实用新型中大量节约了高压给水管道、高压给水阀门组的数量，节省了工程投资。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统图，其中汽轮机给水泵同轴布置于两级升压泵之间。

图2是本实用新型的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统图，其中汽轮机给水泵同轴布置于两级升压泵的一侧。

图3是本实用新型的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统应用于有除氧器机组的给水系统图。

图4是本实用新型的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统应用于无除氧器机组的给水系统图，其中系统采用表面式低压给水加热器。

图5是本实用新型的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统应用于无除氧器机组的给水系统图，其中系统采用混合式低压给水加热器。

图中1.锅炉给水泵一级升压泵；2.给水泵二级升压泵；3.给水泵汽轮机；4.稳压母管，4-1稳压水箱；5.中压给水加热器；6.中压给水阀门；7.低压给水管道；8.中压给水管道；9.高压给水管道；10.大汽轮机抽汽管道；11.蒸汽疏水管道；11a.给水泵汽轮机排汽管道；12.凝汽器；13.凝结水泵；14.凝结水管道；15.轴封加热器；16.表面式低压给水加热器；17.除氧器；18.混合式低压给水加热器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

本实用新型提供了一种电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统,主要解决现有系统存在的以下技术问题：

(1)本实用新型采用中低压给水加热器、中低压阀门组、中低压给水管道取代了高压给水加热器、高压给水阀门组和部分高压给水管道，降低了传统系统中高压加热器部分的锅炉给水系统压力，解决了现有系统中锅炉高压给水系统中高压容器多，高压阀门数量多，高压管道长度大，系统可靠性差的问题，提高了机组运行安全性，降低了高温、高压的容器、阀门和管道给机组系统运行造成的安全隐患问题。

(2)本实用新型采用优化的中低压锅炉给水管道，降低了锅炉给水运行压力，减小了给水流动阻力，提高了系统经济性，同时降低了锅炉给水泵扬程需求，减少了给水泵汽轮机抽汽量，提高了机组经济性。解决了现有系统中锅炉高压给水压力高，给水流动阻力大，系统经济性差的问题，同时解决了给水泵扬程需求大，给水泵汽轮机抽汽量大，机组经济性差的问题。

(3)本实用新型中锅炉给水一级升压泵入口设置稳压母管(稳压罐或稳压水箱)，解决了锅炉给水泵入口水压随机组运行负荷激烈波动的问题，降低了给水泵入口发生汽蚀的风险性。

(4)本实用新型用于有除氧器的热力系统中，用一级升压泵取代原系统中的给水泵前置泵，解决了设置前置泵运行效果微弱的问题，提高了系统中设备的功能性。

(5)本实用新型用于无除氧器的热力系统中，锅炉给水分段升压，解决了低压锅炉给水流经各级表面式低压加热器升温后可能出现汽化的问题，同时解决了仅靠凝结水泵供水升压时，需要选择较大扬程凝结水泵的问题。

具体的，本实用新型中公开了一种能够降低高压加热器部分锅炉给水压力，减少给水系统中的高压容器、阀门和管道数量，提高机组运行安全性；能够降低锅炉给水系统流动阻力，提高机组经济性；能够降低设备和管道的设计、制造、安装难度；能够节省工程投资的电厂给水泵二级升压的锅炉给水系统。

具体的结构包括：锅炉给水泵一级升压泵、给水泵二级升压泵、给水泵汽轮机、稳压母管(稳压罐或稳压水箱)、中压给水加热器、中压给水阀门、低压给水管道、中压给水管道、高压给水管道、汽轮机抽汽管道、疏水管道、凝汽器、凝结水泵、凝结水管道、轴封加热器、除氧器、表面式低压给水加热器和混合式低压给水加热器。

具体的结构如图1-4所示：包括锅炉给水泵一级升压泵1、给水泵二级升压泵2、给水泵汽轮机3、稳压母管4(或者稳压罐或稳压水箱)、中压给水加热器5、中压给水阀门6、低压给水管道7、中压给水管道8、高压给水管道9、大汽轮机抽汽管道10、疏水管道11、给水泵汽轮机排汽管道11a、凝汽器12、凝结水泵13、凝结水管道14、轴封加热器15、表面式低压给水加热器16、除氧器17、混合式低压给水加热器18。

低压给水7经稳压母管4(或者稳压罐或稳压水箱)稳压后，进入锅炉给水泵一级升压泵1中进行升压，成为中压给水8，经中压给水阀门6，依次流经各级中压给水加热器5，在中压给水加热器5中，中压给水8与汽轮机抽汽10换热升温，经中压给水阀门6后进入给水泵二级升压泵2再次升压，形成高压给水9，最后进入锅炉；

给水泵汽轮机3同轴布置于锅炉给水泵一级升压泵1、给水泵二级升压泵2之间。给水泵汽轮机3利用大汽轮机抽汽10做功，带动锅炉给水泵一级升压泵1和给水泵二级升压泵2转动。做功后的乏汽进入给水泵汽轮机的排汽管道11a。

在图2中，给水泵汽轮机3同轴布置于锅炉给水泵一级升压泵1、给水泵二级升压泵2的一侧。

在图3中，稳压母管4(或者稳压罐或稳压水箱)连接除氧器17与锅炉给水泵一级升压泵1，给水泵一级升压泵1出口与首级(沿给水流动方向)中压给水加热器入口相连，给水泵二级升压泵2入口与末级中压给水加热器出口相连，给水泵二级升压泵2出口连接锅炉省煤器；

除氧器17的输入端连接有依次串联的表面式低压给水加热器；

沿着给水流动方向；给水先进入到凝汽器，凝汽器的出口与凝结水泵相连，凝结水泵与轴封加热器相连，轴封加热器与依次串联的表面式低压给水加热器相连，最后给水进入到除氧器17。

在图4中，稳压母管4(或者稳压罐或稳压水箱)直接与连接表面式低压给水加热器16与锅炉给水泵一级升压泵1；

沿着给水流动方向；给水先进入到凝汽器，凝汽器的出口与凝结水泵相连，凝结水泵与轴封加热器相连，轴封加热器与依次串联的表面式低压给水加热器相连，最后给水进入到稳稳压母管4(或者稳压罐或稳压水箱)。

在图5中，稳压水箱4-1连接表面式低压给水加热器16与锅炉给水泵一级升压泵1，稳压水箱4-1接收来自各级中压给水加热器的疏水11。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。