无需前置泵的高压锅炉给水泵设计.pdf

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1、·18·，{．番柱禾2011年第6期无需前置泵的高压锅炉给水泵设计符伟赵凤军刘鹏孙敏(沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司；110869)摘要：目前火电机组中的高压锅炉给水泵几乎都带有升压用的前置泵，尤其在锅炉给水泵组人口压力较低时，将除氧器中的水升压后再输人主锅炉给水泵，以防止锅炉给水泵发生汽蚀。本文从改善泵汽蚀性能的角度对锅炉给水泵进行全新设计，降低其必需汽蚀余量，使锅炉给水泵在入口压力较低时无需前置泵便能正常工作，从而大大降低了采购、基建费用和运行费用，经济效益十分显著。关键词：电厂用泵锅炉给水泵前置升压泵设计若锅

2、炉给水泵组入口压力较低，要实现其在2．1叶轮无前置泵的条件下正常工作，可以提高除氧器高度或降低给水泵的必需汽蚀余量。因提高除氧器多级泵的必需汽蚀余量即为首级叶轮的必需高度不仅技术难度极大，且每提升1米都伴随着汽蚀余量，故该泵的设计难点为降低首级叶轮的高昂的成本。而降低给水泵必需汽蚀余量的方法必需汽蚀余量。在给水系统参数不改变的前提下，只需重新设计给水泵，对系统无特殊要求，故切最可行的方法是将首级叶轮由原来的单吸结构改实可行。为双吸结构。以必需汽蚀余量为6．5m的原型泵为例，如首级叶轮改为双吸，理论上必需汽蚀余量1技

3、术参数可达4-3m¨。故首级叶轮采用双吸结构，其余叶轮因不必考虑汽蚀性能，采用单吸。以某自备电厂用高压锅炉给水泵为例，额定点Q=27om。，H=1550m，7=76％。给水泵组人口压力为0．655MPa，进水温度为158cI=，该温度饱和蒸汽压力为0．5988MPa，两者之差为0．0562MPa。该温度下介质密度为909．2kg／m。，换算后装置汽蚀余量为6．3m。现要求泵必需汽蚀余量与装置汽蚀余量之差大于1m，则给水泵组必需汽蚀余量应小于53m。现有产品中符合该参数的高压锅炉给水泵必需汽蚀余量最小值为6．5m。此

4、情况下常规方法为采用前置泵，其必需汽蚀余量小于4m，完全能够满足要求。现为降低成本取消用前置泵，通过重新设计使给水泵必需汽蚀余量低于5．3m。2泵结构的确定图1吸人蜗壳结构图2011年第6期小番柱采·19·；l{12‘s67B0}?‘7。l一＼《；}嘞鬟’仨聚篱ll。l厂]同篷薹蹙I嚣、一●、、图2泵结构图1．吸人段2．首级叶轮3．隔板4．次级叶轮5．导叶6．中段7．轴8．吐出段2．2吸入蜗壳用常用的强制润滑方式，如图2。叶轮首级设计成双吸结构后，无法采用导叶。3水力设计这就面I缶着新的难题：介质如何进入次级叶轮。

5、通过研究、对比、计算，并考虑用料量和铸造工3．1叶轮的水力设计艺，在吸入蜗壳水平位置左右两侧设计2个对称的流道，使首级叶轮排出的介质通过该流道进入双吸叶轮因其水力损失较大，故首级叶轮直下一级，如图1。径应比次级叶轮小。考虑泵体外形尺寸，通过计算，确定首级叶轮的扬程为60m，这样首级叶轮2．3泵结构的参数为：Q=270m，H=60m，NPSHr=5．3m，n=根据用户要求和对成熟产品的借鉴，采甩节2980r／min。用速度系数法进行水力设计。在选取段式单壳体结构，并在次级叶轮与吸人段间设计速度系数时，充分考虑其高抗汽

6、蚀能力。其余叶一个隔板，使首级叶轮排出的介质流向次级叶轮轮的总扬程为1550—60=1490in，由9级承担，每入口。次级叶轮和末级叶轮间采用导叶；轴承采级扬程为166m。在选取速度系数时主要考虑高效上A—A展开图级压出室中心线图3首级压出室水力图·2O·小兼柱木2011年第6期A-^展开图A／—首级压出室出／、，＼厂一7／／／，jl、卜～／L一＼＼、／fr／一一一＼：／{／A＼、图4次级叶轮吸入室水力图率【2】。次级至末级叶轮采用配置导叶。级叶轮吸人室。通过分析与计算，采用环形吸人室，见图4。3．2泵体的水力设计

7、首级叶轮压出室采用螺旋形涡室，如图3。由4试验结果A—A展开图可以看出，从xI断面与出口有9O。的转角，出口通人次级叶轮人口，所以还需设计次通过常温清水全性能测试，获得试验曲线如}ll●一●一-●卜_·～一『H．*}L一●i．-Hh．lH～zl⋯⋯【}⋯●一。}¨—～—：●二j嚏⋯_一●z●1w．_‘●●HL．：一H●●r～●㈨㈨一啪瑚枷m∞H●．(，T_一一H一●一^●●H__-㈣●●h⋯’●‘H_H_●●H～H⋯[：：==P●-_HHH}⋯”tH-_-～⋯⋯●H*_●●_H⋯●-fi=t：●～●-．-_⋯Hf．

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