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凝汽式给水泵汽轮机进汽压力选择较低，一般为 0.4-1.0Mpa。因此，它的蒸汽绝热焓降就比较小（约为 750-1050），汽耗率却相当大，约为 4-5kg/kW?h，并且给水泵汽轮机进汽容积流量也很大。由于汽轮机直接驱动给水泵，工作转速较高，一般为 4500-6000r/min，在这样的条件下，给水泵汽轮机的通流部分的效率可以达到主机水平。
给水泵汽轮机的设计转速或额定转速应与给水泵综合考虑后确定，大都在5000-6000r/min.给水泵汽轮机的转速变化范围则与主机的运行方式有关，当主汽轮机定压运行时，给水泵汽轮机的变速范围为额定转速的 80%-100%。滑压运行时为60%-105% 。
给水泵汽轮机的功率根据给水泵的耗功能够确定下来。由于给水泵的耗功与主汽轮机的工况有关，为此可以把主汽轮机在额定功率时所需的给水泵耗功作为给水泵汽轮机的设计功率或额定功率。
当给水泵具有中间抽头供再热器减温喷水时，在计算给水泵的耗工时给水量应按下列公式计算：
Qeb?Q?Q
式中 ：Qeb ----具有中间抽头时，给水泵的当量流量；
Q -----给水量；
nb 、n t-----抽头处给水泵级数及给水泵的总级数； Q′ -----级间抽水量。
为了保证高速给水泵的运行可靠性，通常在主给水泵之前设置一个前置泵，首先将给水升压后再进入主泵。前置泵由低速电动机驱动，也可由给水泵汽轮机经减速箱后驱动，对于后一种情况，在确定给水泵汽轮机的功率时，应把前置泵包括在内。所求的得给水泵额定功率，即可作为该机的设计功率。其最大功率取决于给水泵的最大功率，即考虑了流量余量和压头余量后的给水泵的功耗，一般为额定功耗的 115%-120%。同时，给水泵汽轮机的配汽系统设计必须能保证发出的最大功率。
在分析比较的基础上，能够确定给水泵汽轮机的各个参数的设计值后，即可着手进行给水泵汽轮机的热力计算。除转速变化要考虑强度，振动等方面的要求外，总结它在热力设计方面的特性可表现为[6]：
（1）由于工作蒸汽的参数不高，理想焓降较小，多数在 750-1000kJ/kg 范围内，约是主汽轮机的理想焓降的 40%-60%。
（2）较高的工作转速以及较小的理想焓降，使给水泵汽轮机的级数不多，大都超过了 7-8 级，转子直径也不大。
（3）相同的功率下给水泵汽轮机的重量和流量比一般凝汽式机组高出 20%-40%，高转速的采用有效限制了凝汽式给水泵汽轮机的最末级的排汽面积。
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nbntQ （1—1）
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（4）较低的进汽参数和较大的质量流量时的给水泵汽轮机的进汽容积流量要比相同功率下的机组高出约 5-10 倍，除增大了汽轮机进汽部分的设计困难外，给水泵的调节也会带来一定的困难。
（5）较大的蒸汽容积容量以及提高的工作转速，使功率不大，级数较少的给水泵汽轮机有可能达到的较高的内效率。
给水泵汽轮机是两种变速驱动中最经济的驱动方式。技术经济比较的结果表明，300MW 以上机组采用给水泵汽轮机驱动给水泵，其经济性得到明显提高，而且投资少，电站布置方式简单。当功率在 250MW 以下时则采用电动给水泵较为有利。因此，在国外的许多公司常以 300MW 为分界线，大于 300MW 采用给水泵汽轮机驱动，小于 300MW时则采用电动给水泵驱动。在 300MW-400MW 之间时，为了使给水泵汽轮机组的经济性得到进一步提高，有些国家推荐使用 100%容量。这是因为当今的技术完全可以提供安全的、可靠的汽轮机，而且 100%容量的汽轮机比 50%容量的汽轮机具有更高的效率，整机热耗可以降低 4-17kJ/kW?h,并且可以减少投资。
第二章 汽动给水泵的计算
2.1 汽轮机机组的热经济性指标
评价电站火力发电厂的热经济性指标主要有汽耗率、煤耗率、热耗率和全厂效率四类。[4][7]
A 汽耗率
汽耗率是指汽轮机组每发1KW?h电所需要的蒸汽量。
d=
1000D0Pel=
3600?hmact?el kg/kW?h (2—1)
如果一台汽轮机组是在某个进汽参数下接受全部蒸汽并在某个较低的压力下排出全部
蒸汽的（这里指是没有给水回热的和中间再热的凝汽式汽轮机或背压式汽轮机），汽耗率是最恰当的性能考核指标。
B 热耗率
热耗率q 是指汽轮机每生产1KW?h电能所消耗的热量。对于一台带有给水回热系统的电站汽轮机组，热耗率是重要的考核指标。其定义式为：
q=d(h0?h)=
'c3600(h0?hc)?hmact'?el?3600?a.el kJ/kW?h （2—2）
对于中间再热机组，热耗率q为：
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q=d[（h0?hc')?DrD0(hr?hr)] kJ/kW?h （2—3）
'从上述可知,热耗率q是衡量汽轮机发电组经济性的主要指标，但是它没有考虑锅炉效率，管道效率以及厂用电等。因此，整个发电厂的绝对热耗率比汽轮机发电机组的热耗率高。
C 全厂效率
凝汽式发电厂的全厂效率为发电机输出功率（以热量计）与燃料所供给的热量之比，其可分为全厂发电效率和全场供电效率两种。
（1）全厂发电效率ηcp： ?cp?3600NQcp （2—4）
Qcp：为全厂热耗量；
n （2）全厂供电效率?cp
n? ?cp3600(N?Nc)Qcp?3600N(1?e)Qcp （2—5）
Nc —— 厂用电功率 kW
e —— 指机组在生产电能过程中直接消耗的电量与发电量的比值。 D 煤耗率
煤耗率也称标准煤耗率，它反映了一个电厂或一台机组在能量转化过程中的技术完善程度，也反映了其运行水平的高低，同时也是厂际之间或班组之间经济评比和能源规划中的重要指标之一。同全厂毛效率和净效率一样，标准煤耗率也有发电标准煤耗率和供电标准煤耗率之分。供电标准煤耗率（简称供电煤耗率），因其能综合的反映机组的运行能力水平，已成为衡量机组经济最为常用，最为有效的一种能量指标。
机组供电煤耗率 B是指机组每向外供出 1KW?h电能平均好用的标准煤耗，其计算公式为：
B=
0.123?b?p?el(1?e) kg/kW?h （2—6）
?b——锅炉效率，使锅炉热负荷与所供给能量的比值，一般为：?b=0.9——0.94； ?p——管道效率， 一般为?p= 0.98——0.99；
?el——汽轮机效率（汽轮机绝对电效率），是汽轮机发电量与吸热量的比值； ?p是衡量汽轮机发电机组工作完善程度的指标。
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由上式可以看出，机组供电煤耗的大小主要是由锅炉效率、汽轮机效率和厂用电率三者决定的。对单元机组而言，最高的锅炉效率与汽轮机效率及最低的厂用电率未必会在同一运行工况中出现，其中有一个最佳匹配问题。因此，汽轮机经济性运行的目的即：对汽轮机组的运行状况进行优化调整，使机组在不同负荷工况下都能够在锅炉效率、汽轮机效率和厂用电率综合性能最佳的状态下运行，即在供电煤耗率最低的状态运行[7]。
2.2 汽轮机效率与经济运行
汽轮机效率公式：
?el??t?ri?m?g??i?m?g （2—7）
?t——汽轮机循环（理想）热效率，是汽轮机循环的理想作工量与吸热量得比值，大型
机组?t=0.4-0.53；
?ri——汽轮机相对内效率，是汽轮机内 1kg 蒸汽实际做功量与过程中等熵（理想）做
工量的比值。大型机组?ri=0.86-0.88；?ri是衡量汽轮机中能量转换程度的指标；
?i——汽轮机实际循环效率(即汽轮机绝对内效率)，是汽轮机内蒸汽实际做工量与循环
吸热量的比值，因此?i=?t?ri，大型机组?i =0.45-0.51；
?m——机械效率，是考虑机械损失后汽轮机联轴器端的输出功率，（轴端功率）与汽轮
机内功率得比值，一般为?m =0.99；
?g——发电机效率，是考虑电机损失后发电机输出的电功率与汽轮机轴端功率得比值，
一般为?g =0.98-0.99。
上式为汽轮机效率的连乘式，有式中可以看到：汽轮机效率的高低主要是由汽轮机循环效率?i决定的，而?i 则是循环热效率?t和相对内效率?ri的乘积。因此，?t和?ri 的变化将直接导致汽轮机运行效率与经济性的变化[8]
2.3 主汽轮机的计算
主汽轮机的效率是火力发电厂机组中一项重要的经济技术评价指标，其效率分为相对效率和绝对效率。由于蒸汽在汽轮机中的能量转换存在着各种损失，整机的理想比焓降?htmac不
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可能全部变为有用功，转换成有用功的只是实际比焓降?himac，实际比焓降?himac小于理想比焓降?htmac。对于无回热抽汽，没有前后端轴封漏气和门杆漏气的纯凝汽式汽轮机，?htmac和
?himac之比称为汽轮机的相对内效率，以?ri表示： ?ri==
?hi?hmacmact （2—8）
实际上汽轮机装置的整个循环中，为了使 1kg 蒸汽具有理想化焓降?htmac，需要加给 1kg 蒸汽的热量远比?htmac大得多，这主要是因为整个热力循环中存在着很大的冷源损失。
?himac与整个热力循环中加给 1kg 蒸汽的热量之比称为汽轮机的绝对内效率。?i以表示，则： ?i = 式中：
h0 hc
'?himac'ch0?h??t?ri （2—9）
——进入汽轮机的新蒸汽比焓；
——对于纯凝汽式汽轮机为凝结水比焓；既汽轮机排汽压力下的饱和水比焓，有回
热抽汽时改为末级高压加热器出口给水比焓hfw。
?t ——忽略本机组给水泵耗功，且蒸汽动力装置按朗肯循环工作时的循环热效率：
?t =
?htmac'ch0?h （2—10）
由此可以推导出汽轮机的内功率： Pi?D0??htmac??i3.6?G0?htmac?i （2—11）
式中：D0和G0分别以 t/h 和 kg/s 为单位的汽轮机进汽流量。
2.4 给水泵汽轮机效率计算方法的确定
给水泵汽轮机是一种单轴、单缸、变参数、变转速、多汽源的原动机。它直接驱动锅炉给水泵，其效率的计算与给水泵的性能有着密切的联系。给水泵在驱动机械功的作用下，给水获得压力能（即压力得以提升），同时给水因绝热压缩而焓值升高，根据绝热压缩过程的特点，可以得出稳定流动能量方程为:
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