锅炉给水泵的类型|图片，锅炉给水泵的运行维护一篇道尽

锅炉给水泵也称为给水泵，被设计为多级径向流泵，也就是常说的卧式多级泵，目前常用的主要是DG型多级锅炉泵和DGP型自平衡多级锅炉泵

DG型多级锅炉给水泵

DGP型自平衡多级锅炉给水泵

它们用于向蒸汽发生器（例如锅炉或核反应堆）供给一定量的给水，该给水量与排出的蒸汽量相对应。今天，所有锅炉给水泵都是离心泵。

锅炉给水泵在功率输入，材料，泵类型和驱动方面的设计在很大程度上取决于电站技术的发展。化石燃料发电厂的趋势是越来越大的发电厂（2011年> 1000 MW）。这产生了具有30-50 MW驱动力的锅炉给水泵。

直到1950年，泵出口横截面的平均压力（进料泵的排出压力）一直处于200 bar区域。到1955年，平均排气压力已升至400巴。1950年，质量流量约为350吨/小时，而如今的流量为3,200吨/小时（在某些情况下高达4,000吨/小时）。锅炉给水泵的工作温度为160至210ºC。在特殊情况下，处理后流体的温度可能更高。

1600 MW核电站中使用的给水泵的质量流量高达4000吨/小时，给水泵的排放压力为70至100 bar。

直到1950年左右，锅炉给水泵都是由非合金钢制成。从那时起，它们就由铬含量为13-14％的钢制成。必须通过引入新的化学给水成分来进行这种材料更改。高强度，耐腐蚀和耐腐蚀的马氏体铬钢的开发以及良好的抗咬合性以及泵的所有组件（轴承，轴封，泵液压系统等）的不断发展为加油提供了条件。今天的锅炉它的泵转速为4500至6000 rpm。

离心泵的质量流量随着电站中单位输出功率的增加而迅速增加。如今，在传统的800到1100 MW电厂机组中使用的满负荷给水泵包括四到六个级，其级压高达80 bar。1600 MW核电站的给水泵为单级类型。

驾驶

在超过500兆瓦的常规电站中，满负荷给水泵越来越多地由蒸汽轮机驱动。在大多数情况下，所用冷凝涡轮的速度为5000至6000 rpm。

电动机通常驱动化石燃料和核电站中的部分负荷给水泵。电动给水泵的速度控制可以通过液力偶合器（例如变速涡轮机偶合器）或通过晶闸管的电动闭环控制系统来实现（2011年的很大驱动功率约为18 MW ）。

当前，通常使用四个选项来安装锅炉给水泵驱动器。

低速增压泵通常由涡轮的自由轴端通过减速齿轮驱动，或由电动机的自由端直接驱动。

单吸或双吸增压泵用于产生系统要求的下游连接的高速锅炉给水泵的NPSHR。

设计

对于常规电站，锅炉给水泵设计为：

多级桶抽泵

环形截面泵

锅炉给水泵：桶式抽水带出水口

锅炉给水泵：带孔台的环形截面型号

这两种类型的区别仅在于保压壳的结构，这将影响制造成本和安装简便性。在异常操作条件下，操作可靠性和耐用性没有差异。旋转部件和流道的尺寸可以设计成相同。

下面介绍了在环形横截面泵和桶式抽取泵之间进行选择的两个方面：

质量流量越低且压力越高，则桶形泵的材料和制造成本就越高。这不适用于环形截面泵。

修理安装在系统中的泵时，桶形抽气泵比环形截面泵具有一些优势。如果必须更换转子，则注射器（请参阅泵壳）可以保持安装在管道中。

如果没有完整的备用泵，或者更换泵非常耗时，这对于电厂设备的可用性很重要。

对于核电站，通常使用带有双入口叶轮的单级给水泵（请参阅双吸泵）和双蜗壳。见图6锅炉给水泵

锅炉给水泵：铸铁双吸反应釜给水泵

铸造承压壳体零件越来越多地由锻造零件代替。例如，该进料泵可以设计成在5300 rpm的速度下具有约4200 m3 / h的流速和约700 m的扬程。

对于沸水反应堆，反应器进料泵的扬程约为800 m，而对于压水反应堆，进料泵的扬程约为600 m。流速约为化石燃料发电厂中类似锅炉给水泵的流速的两倍。

套管

对于锅炉给水泵，必须考虑与壳体壁厚有关的两个因素：压力负荷和需要承受的不同温度条件。通过使用高强度铁氧体套管材料可以满足这两个条件。该材料可以使壁厚足够薄，以避免温度波动引起的任何过载，但它也必须具有足够的厚度，以确保必要的电阻内部压力安全性。

桶壳

桶泵和桶泵壳体通常由非合金或低合金球墨钢制成。堆焊用于与给水接触的所有表面，以用耐腐蚀和侵蚀的材料覆盖它们。

为了将泵焊接到管道中，如果要连接的喷嘴的材料来自不同的材料组，则必须提供适配器。

排放侧的枪管盖（包括排放压力）由更大的无扭矩螺柱固定。密封件由型材接头提供，仅通过主压力（不超过几百巴）加压，而没有任何外力。

环形截面泵

环形截面泵的壳体极好由锻造铬或镀有奥氏体（铁固溶体）材料的碳钢制成。

每个阶段（请参阅阶段）的壳体之间的密封元件通过金属之间的接触进行密封，并且每个壳体通过吸气和排气壳体（请参阅泵壳）之间的拉紧螺栓轴向夹紧。

引起各种热膨胀的热冲击主要在拉杆和平台外壳的密封表面上产生额外的负载。

桶形抽吸泵和环形截面泵的共同特点是，壁厚越大，由热冲击引起的热应力就越大，这反过来会缩短泵的使用寿命。通常必须在泵的吸入压力和排出压力之间的压力下提供喷雾水。通过从桶形泵和环形截面泵的泵级之一中抽水来解决该问题。

锅炉给水泵开挖阶段

在环形截面泵的情况下，很容易在中等压力下通过一级壳体中的一个排放喷嘴分配流量。参见图5环形截面泵

对于桶抽取泵，桶的内部分为三个压力区域，因此在所需中间压力下的部分流量可以直接引到外部。参见图4桶泵

密封功能是通过排气和分流压力之间的特殊形状的接头以及分流和入口压力之间的金属对金属的接头来实现的。见图7锅炉给水泵

特别是对于异型接头，可以满足任何温度冲击的要求，并使密封面有较大的相对运动。

转子设计

锅炉给水泵的泵轴具有较小的静态挠度，因为轴承之间的间距要尽可能小，轴的直径相对较大，并且叶轮通常会收缩到轴上（以实现高性能）。泵轴通常对振动不敏感，并且在正常运行期间（请参见“平滑运行”）运行平稳，没有任何径向接触。叶轮后部的轮毂直径增加，叶轮入口的几何形状设计为很小直径，以减少必须由平衡装置吸收的残余轴向力（请参见轴向推力）。

单级反应器给水泵的转子甚至比锅炉给水泵的转子更坚硬，其静态挠度小于多级锅炉给水泵的静态挠度。

轴向推力平衡

常规发电厂中使用的锅炉给水泵的一些叶轮布置在叶轮上以引起轴向推力。见图。

轴向推力的大小取决于特性曲线上工作点的位置，速度和内部间隙的磨损量（请参见受控间隙密封）。如果发生异常运行状况，例如，可能会产生额外的干扰力。空化。

在较大的锅炉给水泵上，泵转子处的轴向力由液压平衡装置平衡，处理过的流体流过该平衡装置。平衡装置通常与油润滑推力轴承结合使用（请参阅滑动轴承）。由于平衡装置吸收了超过90％的轴向推力，因此可以使用相对较小的推力轴承。平衡装置可以包括具有平衡盘座的平衡盘，或者具有相应的节流衬套的平衡鼓或双鼓。

在带有双入口叶轮的反应堆进料泵（请参见双吸泵）中产生的轴向推力是液压平衡的。剩余的推力被油润滑的推力轴承吸收。见图6锅炉给水泵

平衡泵转子上的径向力

径向力来自转子的重量，机械失衡或液压径向推力。径向力由两个油润滑的径向轴承和一个节气门间隙平衡，处理后的流体沿轴向方向沿着节气门间隙流动。该节流间隙位于叶轮入口侧的叶轮颈部，或在常规电站中使用的多级锅炉给水泵的情况下，位于叶轮的出口侧（级间衬套）和平衡鼓。如果转子处于偏心位置，则会在这些间隙中产生重新定心反作用力，这在很大程度上取决于压力差和间隙几何形状（LOMAKIN效应）。

当间隙中的给水由于异常的操作条件而并非纯液相时，LOMAKIN效应将大大降低（请参阅气蚀）。

间隙的静液压作用比机械刚度更有助于减小轴的挠度。该系统的设计方式是始终将运行速度保持在远离转子的临界速度的位置，这可以额外吸收液压激励力（特别是在低流量运行中）。

附加的扩散器或双蜗壳可以减小径向推力。

轴封

锅炉给水泵的常见轴封是机械密封，浮环密封和迷宫式密封。如今，包装密封件已经不那么普遍了。（另请参见轴封）。

热身并保暖

瞬态或低流量运行条件将给锅炉给水泵带来额外的负载。这导致附加的应力和应变，以及导致部件变形，从而对其功能产生各种影响。

如今，几乎所有锅炉给水泵都必须能够应对冷启动（高温冲击负载）和半暖启动，而不会造成任何损坏。在这些启动过程中，热水会突然流入冷泵，这会导致内部组件升温快于压力边界。根据启动频率以及压力和温度（工作循环）的梯度曲线，这可能会缩短泵的使用寿命。

在壁厚特别大的机器上，热量将在较厚的零件中传播得更慢，从而增加内部应力。

通常，由于窄间隙用作受控间隙密封，因此不能排除转子和定子之间的接触。这适用于叶轮入口侧的叶轮颈部，叶轮，扩散器和级间衬套之间的出口侧间隙以及具有多个节流间隙的平衡装置（取决于设计）。

例如，在入口管道中无法完全避免诸如蒸汽气泡之类的关键运行条件。定子和转子之间的短暂接触会在狭窄的间隙中引起较高的不平衡力。因此，材料对不仅必须耐腐蚀和侵蚀，而且还必须特别耐磨损（具有良好的抗咬合性）。事实证明，压铸铬钢和特殊的间隙几何形状是成功的。

在流量非常低或为零的运行条件下，例如由涡轮驱动的锅炉给水泵的旋转齿轮模式下，在处理后的流体中会形成温度层，这可能会导致转子变形，并且还会稍有延迟。会引起非旋转零件变形。一旦间隙被关闭，转子将承受明显更高的摩擦转矩，这将使旋转齿轮过载并使泵停止。在这种情况下，转子上的温度将不再相等，这将进一步加剧转子的变形。

这可能会导致泵停止运转几个小时。通常，唯一的补救方法是让机器冷却以减少或消除临界温度层和变形。

可以采取几种措施来优化泵的热性能：

避免泵内和泵上的温差过大

借助于绝缘室系统，冷区（轴封区）与热流体通过的区（液压系统和平衡装置）热隔离；提供热密封以防止对流流动，并设有特殊的热套管。

隔离泵的外部。

它通常由节流压力提供，并且通过强制流经机器来对泵进行预热或隔离。

暂时或永久中断机械密封（二次回路）区域中的冷却水供应。

限制临界运行条件（ΔT）（桶壳的顶部/底部）和/或壳与给水之间的ΔT的运行参数。

减少大温差的影响

使用旋转齿轮将泵置于待机模式。

使用同步旋转设备（以很小化或防止实际停机时间）。

排出关键散热区域的水。

选择轴封时选择良好的热特性

安装非接触式密封件（浮动环密封件）。

上述措施通常用于桶式泵（桶式抽油泵），因为它们的外部尺寸，壁厚，驱动力（带有旋转齿轮的涡轮机）和工作模式被认为比环形截面泵更为关键。如果可能，这些措施始终是自动化的，以确保泵组的可用性。

很小流量阀

很小流量阀（自动循环阀）可确保很小流量，从而防止泵中的材料因不允许的温度升高而蒸发或导致低空化现象，并防止在低流量运行期间损坏。