泵与风机在热力发电厂中的作用
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摘要：泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体(液体、气体)的压力能和动能的一种动力设备。输送液体的称为泵；输送气体的称为风机。在热力发电厂中，泵与风机起着全厂水、气输送的作用,是热力发电厂的系统。
关键词：泵； 风机；热力发电厂；作用
泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体(液体、气体)的压力能和动能的一种动力设备。输送液体的称为泵；输送气体的称为风机。在热力发电厂中，泵与风机起着全厂水、气输送的作用,是热力发电厂的系统。
向锅炉送水有给水泵，向汽轮机凝汽器送冷却水有循环水泵，排送凝汽器中凝结水有凝结水泵，排送热力系统中各处疏水有疏水泵，为了补充管路系统的汽水损失，又设有补给水泵，排除锅炉燃烧后的灰渣设有灰渣泵和冲灰水泵，另外，还要供给汽轮机各轴承用油的油泵，供各水泵、风机轴承冷却用水的工业水泵等。
此外，炉膛燃烧需要煤粉和空气，为此设有排粉风机、送风机，为排除锅炉燃烧后的烟气，设有引风机。
由上述泵与风机中不难看出，用泵输送的介质有给水、凝结水、冷却水、油等；用风机输送的介质有空气、烟气以及煤粉与空气的混合物和水与灰渣的混和物等。虽然都是泵与风机，但各有不同的工作条件和要求，如给水泵需要输送压力为几个甚至几十兆帕，温度可高达200℃以上的高温给水，循环水泵则要输送每小时高达几万吨的大流量冷却水，引风机要输送100～200℃的高温烟气，灰渣泵、排粉风机则要输送含有固体颗粒的流体。因此，需要满足各种工作条件和要求而具有不同结构型式的多种泵与风机。
在发电厂的电力生产过程中，由于泵与风机发生故障而引起停机、停炉，发不出电的例子很多，并由此造成巨大的经济损失。实践证明，提高泵和风机的安全可靠性是尤为重要的。特别是当今，机组向大容量、单元制方向发展，对泵与风机的安全可靠性与主机具有等同的要求。如有两台循环水泵的汽轮机，其中一台循环水泵发生故障，汽轮发电机就要降低出力。又如现代的大型锅炉，容量大、汽包的水容积相对较小，如果锅炉给水泵发生故障而中断给水，则汽包在极短的时间内“干锅”迫使停炉，甚至停机。由此表明，泵与风机的安全经济运行是与电厂的安全经济运行密切相关的。
另外，泵与风机在电厂中耗电量很大，各类泵与风机总耗电约占整个厂用电的70％～80％，整个厂用电约占发电量的12％左右。由此可见，提高泵与风机的效率，降低耗电量，是减少电厂用电，提高发电厂供电能力，降低成本的一个重要途径。近年来，许多电厂的泵与风机进行了节能技术改造，并淘汰了一大批低效产品，进而使泵与风机效率有了较大提高，但在设备的选择使用上还存在裕量过大，长期在低效区运行，调节方法上只求简便，忽视对运行经济性的影响等错误。所以学习泵与风机，不仅为了保证安全可靠发电，而且还要在运行中发挥其最大经济效益。
2．泵与风机在热力发电厂中的作用的发展趋势
随着现代科学技术的不断发展，泵与风机在世界各国也得到了很大发展，首先在设计方法上有了很大进步，从根本上改善泵的动力特性、汽蚀性能和振动特性，制定了一系列新的国际标准，尤其是泵与风机在大容量、高转速、高效率、自动化和可靠性方面达到了新的水平，现分述如下。
2．1大容量
20世纪50年代，50MW的发电机组被看做是一个重大的技术成就，而今天，这一动力只能用来驱动一台1300MW大型机组的给水泵。近年来，国内200、300MW机组不断增多，国产300MW机组配套的两台DG500-240型离心式锅炉给水泵，驱动功率每台为5500kW。而目前大型锅炉给水泵的驱动功率已接近60000kW。风机方面，300MW机组原配套0.7-llNo.29型送风机，已用引进西德TLT公司的FAF20-10-1型动叶可调轴流式风机代替。泵与风机发展到大容量后，所采用的型式是不同的，由于对泵要求的压力高，因此采用高速离心式。而风机并不要求把风压提高，所以向轴流式发展。
2．2高速化
随着单元机组容量的增大，泵与风机容量迅速增加，尤其是给水泵压力快速增长，导 致转速也很快提高。20世纪60年代，给水泵转速，由于转速的提高，泵的外形尺寸大为减小，重量减少，节省了材料，搬运维修都更方便，由此带来的经济效益是十分显著的。
2．3高效率
能源问题已是当今世界的重大问题之一，能源状况直接决定着国家的经济发展，并直接影响到人民生活。泵与风机是耗能大户，泵的电能消耗占全国电能消耗的21％，风机占10％以上。从发电厂看，泵与风机耗电量占厂用电量的70％～80％，其中泵约占50％，风机约占30％。国务院节能2号指令规定：凡离心泵、轴流泵效率低于60％，通风机、鼓风机效率低于?0％，必须分批分期地予以改造或更换。
2．4可靠性
由于泵向大容量、高速化方向发展，因此对泵的可靠性要求越来越高。前苏联投入很大力量从事泵的汽蚀研究，如研究汽蚀新生、潜在汽蚀、断裂汽蚀等；人们从事材料研究，进行材料抗汽蚀能力的试验，研究评价方法和预测泵零件汽蚀寿命的方法；还从事密封研究，近几年在工业中广泛应用端面密封，在输送腐蚀性和磨损性介质时，这种密封能承受压力达45MPa，温度为-200～+450℃，摩擦滑动速度达100m／s。可见，对泵的可靠性要求是愈来愈高了。
2．5低噪声
热力发电厂是一个强烈的噪声源，如300MW机组的送风机附近的噪声高达124dB，一般希望控制在90dB以下，其他引风机、给水泵、电动机、球磨机等也是高噪声源。噪声污染如同空气污染、水污染一样，对人们健康是十分有害的。随着工业的发展和环境保护、劳动保护科学技术的进步，噪声的危害不仅被人们所认识，而且已被设法进行控制。
2．6自动化
随着科学技术的发展，自动检测技术、自动控制技术和电子计算机已不仅逐步应用于泵与风机的设计、绘图、制造过程中，而且还日益广泛地应用在泵与风机的运行上，如泵与风机的自动启停；流量、压力、温度等参数的自动检测、显示和控制；主要参数的上下限报警以及泵与风机的自动联锁、保护等。不仅如此，国内外有的泵与风机的实验装置已实现自动化。总之，自动化水平随着机组大容量化和高速化而不断地发展和提高。
参考文献
[1] 王春来．变电检修．水利水电出版社，2006．
[2] 山东电力集团公司．电力行业职业能力培训手册变电运行与检修专业――变电检修工．中国电力出版社，2005．