华北电力大学
毕业设计（论文）
题目 大型机组汽动给水泵汽轮机热力计算与经济分析
专 业 电力系统自动化 班 级 h电升0705 学生姓名 黄 杰 指导教师 徐明荣
成人教育学院 2009年10 月 15 日
华北电力大学成人教育学院2007届毕业设计
华北电力大学成人教育学院 毕业设计（论文）任务书
姓名 黄 杰 专业 电力系统自动化 班级 H电升0705 毕业设计（论文）题目 大型机组汽动给水泵汽轮机热力计算与经济分析 毕业设计（论文）工作起止时间 2008.02～2009.10 地点 三河电厂 毕业设计（论文）的内容： 1、 给水泵驱动方式概述 2、 汽动给水泵小汽轮机热力计算（功率，效率） 3、 实例分析与计算 4、 电动给水泵与汽动给水泵经济性比较 5、 结论 毕业设计（论文）的要求：
指导教师签名：
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摘 要
给水系统是发电厂热力系统的重要组成部分，它的工质流量大，压力高，对发电厂的安全，经济，灵活运行至关重要。而给水泵是给水系统的主要设备。通过对汽动给水泵组的研究，对汽动给水泵汽轮机进行热力计算与经济分析，我们可以更好的对给水系统进行调整和改进，来使整个机组的效益提高。
本论文围绕大型机组给水泵汽轮机效率和经济性分析这一课题，着重分析该汽轮机在机组额定工况运行中效率计算的问题。首先介绍了给水泵的两种驱动方式——电动和汽动，重点介绍了汽动给水泵的形式以及其优缺点。
然后采用热力学方法，从给水泵端着手，通过计算在额定工况下给水泵的有效功率，从而得出给水泵的轴功率， 由机械效率方面可以得出给水泵汽轮机的轴功率，最终得出给水泵汽轮机的效率以及功率。
最后本论文对电动给水泵和汽动给水泵通过以下几个方面进行了经济性比较： （1） 运行经济性 （2） 输出净功率 （3） 热经济性 （4） 综合成本煤耗率
关键词：给水泵 汽轮机 经济性 效率
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目录
前言 .......................................................................... 4 第一章 给水泵驱动方式概述 .................................................... 6 1.1 电动机驱动 ............................................................. 6 1.2 汽动给水泵 ............................................................. 7 1.2.1 主汽轮机驱动 ....................................................... 7 1.2.2 给水泵汽轮机驱动 ................................................... 7 1.2.3 给水泵汽轮机的形式 ................................................. 7 1.2.4 凝汽式给水泵汽轮机 ................................................. 8 1.2.5 给水泵汽轮机驱动的优点 ............................................. 9 第二章 汽动给水泵的计算 ..................................................... 11 2.1 汽轮机机组的热经济性指标 .............................................. 11 2.2 汽轮机效率与经济运行 .................................................. 13 2.3 主汽轮机的计算 ........................................................ 13 2.4 给水泵汽轮机效率计算方法的确定 ........................................ 14 2.5 泵效率的计算式 ........................................................ 17 第三章 实例分析与计算 ....................................................... 19 3.1 给水泵和给水泵汽轮机的规范 ............................................ 19 3.2 给水泵主要参数 ........................................................ 19 3.3 给水泵汽轮机计算 ...................................................... 20 第四章 电动给水泵与汽动给水泵经济性比较 ..................................... 21 4.1 运行经济性比较 ........................................................ 22 4.2 两种驱动方式输出净功率的比较 .......................................... 22 4.3 两种驱动方式的热经济性比较 ............................................ 24 4.4 用“综合成本煤耗率”判断给水泵驱动方式 ................................ 28 第五章 结论 .................................................................. 28 致谢 ......................................................................... 30 参考文献 ..................................................................... 31
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前言
随着汽轮发电机组单机容量和蒸汽参数的提高，电站的热经济性不仅依赖于机组本身，而且还依赖于热系统中辅机的配置和运行方式。
由于电网容量的迅速增大，昼夜之间负荷的差值也就越来越大，大容量机组参加调峰的问题已经迫在眉睫。因此，除了要求机组在额定工况下有较高的经济性外，同时还要求汽轮机组适应在变压运行和滑压运行方式下工作，电厂辅机设备中的给水泵的运行方式也由原来的定速运行改为变速运行。所以，当给水泵的运行方式改变后给水泵的驱动方式也需要作相应的变化。给水泵汽轮机的工作汽源在额定工况时，来自主汽轮机的抽汽，排汽直接进入主凝汽器或自备凝汽器。由于给水泵汽轮机与主汽轮机低压缸并联布置，这就有效的增加了排汽面积，使主汽轮机的排汽损失减小，从而提高了整个热力系统的热效率。
在我国的 300MW 及以上的火电机组中，锅炉给水泵的驱动有部分采用的汽轮机来（简称给水泵汽轮机,下同）驱动。这主要是得益于它与电动调速给水泵的驱动相比较具有明显的运行经济性。在火电机组中，给水泵的耗功是主要的耗电设备之一，约占主机功率的 2%-4%。因此，火力发电厂运行的经济性不仅仅依赖于机组的本身效率，同时还对于热力系统中辅机的配置和运行方式有一定的要求，然而，人们往往很重视主机的经济性，对锅炉给水泵驱动用的小汽轮机的运行效率和经济性了解不多，重视不够，对于其经济性的分析也缺乏一定的深度。给水泵汽轮机属于工业汽轮机的范畴，通常给水泵汽轮机进汽压力在 0.4Mpa——1.0Mpa 之间，排汽压力在 4.0Kpa——12Kpa 之间。工作转速一般为 4500r/min——6000r/min[1]。在实际运行中测量驱动给水泵用汽轮机的效率是诊断和提高给水泵汽轮机的运行经济性的首要课题。这样，提高了锅炉给水泵汽轮机的效率，同时也就是提高了给水泵效率，降低了给水泵的耗功，降低了厂用电，汽轮机驱动给水泵外加 1 台 25%备用泵。
在我国由于给水泵驱动的可靠性尚有待提高，通常主张采用 2 台 50%容量（对300MW 以上的火电机组给水泵汽轮机驱动的方式）和 1 台 50%容量的备用泵运行方式。例如：在原水电部“SDJ——84 火电厂设计技术规程”中规定，对于单元制给水系统，每一单元装设 1 组给水泵，其中一台备用；又规定“200MW 以下机组易装设电动调速给水泵，用电动调速泵作为备用泵。”以往国外机组大都采用了 2 台 50%容量的提高了整个热力系统的经济性。所以，在火电厂中，给水泵汽轮机的分析不仅对小汽机是现在要进行的研究课题，对机组的经济性提高也具有相当的意义。[2][3]
研究表明，300MW 及以上大型火电机组用工业汽轮机驱动锅炉给水泵，其经济性能够显著提高；反之，对于 250MW 及以下的火电机组一般采用电动给水泵较为有利。实际上国外常以 300MW 为分界线，等于和大于 300MW 的火电大机组已采用给水泵汽轮机驱动锅炉给水泵的为多。国外约有 80%以上的火电机组采用给水泵汽轮机驱动锅炉给水泵的方式。90 年代这个比例呈增加趋势，不仅在经济性上能够提高，还由于变速给水泵汽轮机的固有特性可满足给水泵对可靠性的各种要求变化。在配比方式上，对于容量在 300MW至 400MW（甚至到 600MW）之间的机组，为使选用的给水泵汽轮机组能显出更大的优越性，多采用全容
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