1000MW级二次再热机组汽动给水泵选型研究.pdf

h !- 1 ， - 二次再热 1 0 0 0 Mw级二次再热机组汽动给水泵选型研究 圆 嘲嘲嘲岫 1 0 0 0 MW 级二次再热机组 汽动给水泵选型研究 王 亚军 ，朱佳琪 ，李林 ，陈仁 杰 ( 华东 电力设计 院有 限公司，上海2 0 0 0 6 3 ) 摘要 ：本文主要介绍 1 0 0 0 Mw 二次再热机组汽动给 水泵选型，从技术发展趋势和机组更经济运行的角度给 出 二 次 再热 机 组汽 动给 水泵 组 的选 型 意 见。 关键词 ： 给水泵 ； 给水泵汽轮机 ； 二次再热 ； 扬程。 中图分类号 ： T M6 2 1 文献标志码 ： A文章编号 ： 1 6 7 1 - 9 9 1 3 ( 2 0 1 6 ) 0 5 - 0 0 0 1 1 1 Fe e d W a t e r Pu mp S e l e c t i o n Re s e a r c h f o r 1 0 0 0 M W Do u b l e Re h e a t Un i t WA NG Y a - j u n ， Z HU J i a q i ，L I L i n ， C H E N G R e n - j i e ( E a s t C h i n a E l e c t r i c P o w e r D e s i g n I n s t i t u t e C o ， L t d ， S h a n g h a i 2 0 0 0 6 3 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e a r t i c l e ma i n l y i n t r o d u c e s t h e s e l e c t i o n o f s t e a m t u r b i n e d r i v e n f e e d wa t e r p u mp o f d o u b l e r e h e a t f o r 1 0 0 0 M W u n i t As t h e t e c h n i c a l d e v e l o p me n t t r e n d a n d t h e o p t i ma l o p e r a t i o n o f u n i t s t h e s e l e c t i o n o f f e e d p u mp g r o u p o f d o u b l e r e h e a t u n i t s i s p r e s e n t e d K e y wo r ds ： b o i l e r f e e d wa t e r p u mp ；b o i l e r f e e d wa t e r p u mp t u r b i n e ； d o u b l e R e h e a t ；d e l i v e r y h e a d 1概述 对 于 1 0 0 0 Mw 超超 临界 二 次 再 热机 组， 给水泵扬程较高，相 比常规超超 临界百万机组 给水泵增加 2 5 ，不过流量相比减少 7 ，轴功 率相 比增加 1 2 左右，从泵的工作点来基本是 现有成熟给水泵性 能曲线的延升，曲线会 更陡 些 。因此二次再热机组对给水泵提 出了更高要 求 ，鉴于给水泵在 电厂系统中具有重要的地位， 给水泵组运行的可靠性与经济性显得特别重要。 本文主要研究火力发 电厂汽动给水泵 的选型及 配置方案，包括 ： ( 1 )目前国内外同容量等级机组给水泵配置。 ( 2 ) 汽动给水泵 的配置原则 ( 包括 1 0 0 容 量汽泵方案可行性分析、1 0 0 容量汽泵方案与 2 5 0 容量汽泵方案的技术经济比较 ) 。 ( 3 ) 推荐适合二次再热机组的给水泵组配置 方案。 电动启动给水泵的选型与配置与常规百万 机组类似，本文就不再论述了。 2国内外同容量等级机组给水泵配置 国内目前 已经投运或在建的超超临界 1 0 0 0 Mw 火力发 电机组主汽轮机和给水泵配置详见 表 l ( 不完全统计 ) 。 国际上和 1 0 0 0 MW 二 次再热机组超超 临 界机组容量相近的机组主要集中在欧洲和 日本， 具体给水泵的配置情况见表 2和表 3 。 3二次再热机组汽泵配置原则 3 1关于汽动给水泵的数量及容量 汽动给水泵 的台数和容量选择，取决于机 收稿日期：2 0 1 6 0 2 1 7 作者简介 ：王亚军( 1 9 7 4 一 ) ，男，安徽舒城县人，高级工程师 ，从事电厂热机专业的设计。 2 0 1 6 年 1 0 月 第 5 期 O 1 表1 部分国内1 0 0 0 Mw火力发电机组主汽轮机和给水泵配置 _ MI _ 即口 I I 鞠_ U IfiI J lfi i _1 I 旧 i l嘲 1 玉环 电厂 41 0 0 0MW I 汽J 2 5 O B MC R 1 2 5 B MCR 启动+蓊J 1 j 2 邹县电 一 2 1 0 0 0MW 农 2 5 O B MCR l 2 5 B MCR 启动+备刚 3 泰州电厂 2 l 0 0 0MW 哈汽厂 2 5 O B MCR I 3 0 B MCR 启动+ 各j_ _i 4 外高桥兰期 2 l 0 0 0MW I 汽厂 l l 0 0 B MC R 无 5 北 仑二 期 2 1 0 0 0MW L 汽J 2 5 0 B MC R l 3 0 B MC R 启动 6 宁海二 期 2 1 0 0 0MW 汽厂 2 5 0 B MC R 无 7 海 门 一期 2 l 0 0 0MW 孬 三 汽 J 2 5 O B MC R 3 0 B MCR 动 8 北 揠 电厂 2 l 0 0 0MW I 一 汽 厂 2 5 O B MC R 3 0 B Mc R 动 + 器J 】 9 彭城一 = 期 2 l 0 0 0MW 汽厂 2 5 O B MC R 3 0 B MCR 启动 l 0 大 漕泾 电厂 2 l () 0 0MW 上汽 厂 2 5 0 B MC R 4 0 B MC R启动 1 1 金陵电厂 2 1 () 0 0MW 汽J 2 5 0 B MC R 3 0 B MC R 启动 1 2 常 熟 电 2 1 () 0 0MW 卜 汽 2 5 O B MC R 尤 l 3 徐州 I 电厂 2 1 0 0 0MW 卜 2 5 0 B MC R 允 1 4 谏 壁 电 2 1 () ( ) ( ) MW f J 2 5 O B MC R 尢 1 5 新 密 电厂 2 l 0 0 0MW 身 J 2 5 O B MC R 见 1 6 【 电泰州 期 2 l ) 0 0MW J 汽J 2 5 0 B MC R 尤 l 7 莱芜电厂 2 l 0 0 ( ) MW J 汽J 2 5 0 B MC R 尤 表2 欧洲8 0 0 Mw以上机组给水泵配置 啊 一 扔 r誓 I ll | 曩 日 - _釉 一 目 嗣 啊 _ 一 堋 _ 两 啊 皤 日 W 明 _ m in i _ Iiillilli _ l 9 9 3 S c h wa r z e P u m p e ，8 0 0 MW ，G e r ma n y 1 汽 泵 H P T 3 5 0 4 4 0 5 s 5 3 1 4 2 3 8 7 1 5 8 I 7 1 9 1 l 9 9 3 S c h wa r z e P u m p e ，8 0 0 MW ，G e r ma n y 电泵 1 2 8 3 3 I 5 3 4 9 6 0 1 8 4 1 9 9 3 Bo x b e r g ，9 0 7 MW ，Ge r ma n y l 泵 HP T 3 5 0 4 4 0 5 S 5 3 3 5 3 3 7 9 0 5 8 0 ( ) 1 9 9 1 9 9 3 B o x b e r g ，9 0 7 MW ，G e r ma n y 2 【 U泉 1 3 l l 3 l 2 4 4 9 7 0 1 9 4 1 9 9 5 L ip p e n d o r f ，9 3 0 MW，G e r ma n y l 汽泵 H P T 4 0 0 4 8 5 6 s 6 3 4 6 8 3 7 1 4 4 7 2 l l 8 2 l 9 9 5 L ip p e n d o r f ，9 3 0 MW ，G e r ma n y 2 电 泵 详 2 0 0 2 N i e d e r a u s s e m，9 0 0 MW，Ge r m a n y 1 汽泵 C H T A】 4 0 5 5 2 6 6 2 3 6 8 7 4 7 6 5 2 0 0 2 Ni e d e r a u s s e m，9 0 0 MW ，Ge r m a n y 电 泵 不详 注：Ni e d e r a u s s e m和L i p p e n d o r 电动给水泵配置参数不详。 表3 H本8 0 0 MW以J 二 机组给水泵配噩 I U _ _n - I，J l 疆 iI “ I 团 l 】r 口E - -。 一 _I 圃 l翻 I _ l l且睫 啊 M 黼明 _ 唧 耳删 婀 同 I 啊 册- 舶 暖 一 1 9 8 6 T o k y o E l e c tr ic Co H i g a s h i O h g i s h j n 1 a P S I 1 电泵 1 2I 2 l 4 6 s t g H S B 6 8 4 5 2 5 0 一 l 8 1 5 2 0 0 l 6 8 9 l 9 9 l T o k y o E l e c t r i c C o Hir o n o P S 4 2 汽裂 I 6 1 6 1 8 - 5 s t g H DB 5 1 7 6 0 3 0 9 7 5 5 0 0 l 8 3 4 1 9 9 l T o k y o E l e c t r i c C o H i r o n o P S“ l 电泵 1 21 2 1 4 6 s t gHS B 6 8 8 0 2 4 8 5 3 0 0 1 6 7 6 】 9 9 3 S o ma K y o u d o E l e c t r i c C o 。 S h i n c h i P S # 2 2 汽 1 6 1 6 1 8 - 5 s t g H D B 5 l 7 0 ( ) 3 2 0 2 0 5 5 5 0 0 1 8 4 1 9 9 3 S o ma K y o u d o E l e c t r i c C o S h i n c h i P S # 2 1 电泉 1 2 1 2 X 1 4 - 6 s t g H D B 6 8 5 0 2 4 8 1 8 4 5 2 0 ( ) l 6 9 4 1 9 9 5 T o h o k u E l e c t r i c P o w e r C o H a r a ma c h j P S 1 2 汽泉 1 6 1 6 1 8 - 5 s t g HD B 5 1 6 5 0 3 1 l 5 5 0 0 1 8 2 7 1 9 9 5 T o h o k u E l e c t r ic P o w e r C o H a r a ma c h i P S# l l 电泵 1 2 1 2 1 4 - 6 s t g H D B 6 8 2 5 2 3 8 5 5 2 0 ( ) I 6 8 E l e c t r i c P o we r De v e l o p me n t Co T a t i b a n a wa n 2 t 泵 1 61 6I 8 - 5 s t g HDB 5 1 6 9 0 3l 7 5 5 O 0 1 7 4 8 l 9 9 8 PS I E l e c t r i c P o w e r D e v e l o p me n t C o T a t i b a n a w a n 电泉 I 2 I 2 1 4 6 s t g HS B 6 8 4 0 2 5 5 5 4 0 0 1 61 3 l 9 9 8 l PS #】 02 。 2 o 1 6 年 1 0 月 第 5 期 二次再热 i 0 0 0 Mw级二次再热机组汽动给水泵选型研究哪 哪 咖嘲 组 容量 、设备质量、机组在 电网中的作用、设 备投 资等多种因素。根据 大 中型火力发 电厂 设计规范) GB 5 0 6 6 02 0 1 1 第 1 2 3 - 3 条要求， “ 对 3 0 0 Mw 及 以上机组 的给水泵 宜配置 2台，单 台容量应为最大给水量 5 0 的汽动给水泵 ； 或 配置 1台，容量应为最大给水量 1 0 0 的汽动给 水泵” 。但从 目前国际各电厂的配置来看 己运行 的百万等级机组中， 日本 电厂多采用 2 5 0 汽 动给水泵方案，欧洲 电厂多采用 1 X 1 0 0 容量 汽动泵，国内电厂 多采用 2 X5 0 汽动给水泵方 案，也有个别电厂采用 1 X 1 0 0 容量汽动泵。 配 2 5 0 容量 汽动泵，优 点是一台汽动 泵组故障时，另一 台泵仍能带 6 0 负荷运行， 对机组负荷影响较小。正是基 于可靠性高的优 点，日本百万等级 电厂 的汽泵全部采用 2 X5 0 容量 ，而且该配置在 国内百万等级 电厂 以及其 他 3 0 0 MW、6 0 0 Mw 亚临界、超临界电厂广泛 采用。该方案适用于二次再热机组。 配 1 1 0 0 容 量 汽 动 泵， 单 泵 在 机 组 4 0 1 0 0 负荷范围，泵与主机的负荷相匹配， 系统简单、操作和调节比较方便 。低于 4 0 负 荷，则切换至备用汽源 ，也能保证机组正常运 行。此外，给水泵主泵 、前置泵 给水泵汽轮 机效率较高也是 1 0 0 容量方案的一项重要优 势，仅就汽动给水泵主泵来说，1 0 0 容量给水 泵较 5 0 容量给水泵效率高 2 左 右。该方案 适用于二次再热机组 。 采用 1 0 0 全容量汽动给水泵 ，可简化 系 统，而且机 组热耗要 比采用 2 5 0 容量配置 方式要低，有利于提高机组运行的经济性 。但 当 1 0 0 全容量汽动给水泵组故障时，机组如设 有启动 备用 功能的 电动给水泵，则机组 只能 靠 电泵维持运行，因此采用 1 0 0 全容量汽动给 水泵，对泵的可靠性要求很高。 国内 己投产或 正在建设 中的 1 0 0 0 MW 超 超 临 界 湿 冷 机 组 汽 动 给 水 泵 配 置 方 案 主 要 有 2 5 0和 1 x 1 O 0 两种 型 式 ，早 期 建设 1 0 0 0 MW 机 组给 水泵 多采用2 5 0 配 置型 式。随着设备制造技术水平的提高并通过运行验 证， 目前给水泵及给 水泵汽轮机运行可靠性 已 较高，在近年新建 的部分 1 0 0 0 MW 高效一次再 热工程中，给水泵逐步采用 1 1 0 0 配置方案。 1 X 1 0 0 给 水泵 组 配置 方案 热经济 性 十 分 明 显，1 0 0 0 MW 机 组配 置 1 0 0 全 容 量给 水泵组将成为国内后续项 目的主要技术发展方 向。但对 于给水流量和 扬程 、以及小机进汽参 数 有所不 同的 1 0 0 0 MW 二 次再热机 组，采用 1 X 1 0 0 配置方案需进行深入论证。 3 2给水泵选型 3 2 1给水 泵的配置 对 于常规 百万机 组 2 X5 0 容量 的给水泵 组配置方案 ，国外给 水泵的制造厂相对较 多， 有 S u l z e r 、KS B、荏 原和 日立等，其 中 目前世 界上主汽压力最高 ( 3 1 MP a ) 的日本川越电厂给 水泵为 日本荏原供货 ，为两 台 2 5 0 容量 的 给水泵组 ；国电泰州二期、莱芜等国内二次再 热机 组均为 2 5 0 容量 的给水泵组配置，均 采用芯包进 口。对于 国内已经投运的 1 0 0 0 MW 超超 临界机 组，初期建设 的机组 2 X 5 0 容量 给水泵组配置方案 中的给水泵都采用进 口。但 是 目前随着国内给水泵厂家 的制造和设计能力 的逐步提高，在采用进 口芯包基础上 ，上海 电 力修造总厂有限公司、上海凯士比泵有 限公司、 沈 阳水泵厂、山东荏 原博泵厂、大连苏尔寿 已 经开始设计和制造 5 0 容量的给水泵，并有相 应的国内工程运行业 绩。二次再热机组给水泵 扬程较高，相 比常规超超临界百万机组给水泵 增加 2 5 ，不过流量 相 比减少 7 ，轴 功率相 比增加 1 2 左右，从泵的工作点来看基本是现 有成熟给水泵性能曲线的延伸 ，曲线会更陡些。 鉴于二次再热机组为我国首次应 用，且给水泵 扬程为 目前世界最高，结合泰州二期二次再热 机组给水泵选 型的特点，对 于 2 5 0 容量方 案给水泵优先考虑 国产组装 ( 芯包进 口) ，其次 考虑采用全进 口。 若采用 1 0 0 容量的给水泵组方案 ，由于 国内制造厂没有业绩 因此必须进 口，国外制造 厂具有设计和制造单 台 1 0 0 容量给水泵及给 水泵汽轮机 的厂家 也有限，仅限于欧洲 S u l z e r 、 KS B公司及亚洲 日本荏原，因此对于 1 X 1 0 0 容量方案给水泵考虑采用全进 口。 2 0 1 6 年 l o 月 第 5 期 03 - h _= 八= J _ ： ： _| 嘲 嘲 嘲 嘲 二 次 再 热 i 0 0 0 M w 级 二 次 再 热 机 组 汽 动 给 水 泵 选 型 研 究 3 2 2采用1 0 0 容量给水泵可行性分析 1 0 0 0 MW超 超 临 界 二 次 再 热 机 组 与 1 0 0 0 Mw 一 次 再 热 机 组 相 比， 汽 机 进 口 蒸 汽 参 数 从 2 8 MP a 6 0 0 6 2 0 提 高 至 3 1 MP a 6 0 0 6 2 0 6 2 0， 热 耗 降 低， 锅炉最大蒸发量有所减少。 为适应运行需求 ， 1 0 0 0 MW 等级二次再热机组 1 0 0 方案给水泵 选型参数较 1 0 0 0 Mw 一次再热机组有所变化 ， 二次再热机组 1 0 0 容量给水泵扬程比一次再热 机组约提 高 3 4 0 IT I 左右，但给水泵流量 降低约 9 l 0 。 由于 1 0 0 0 Mw 等级二次再热机组主机参数 较一次再热机组存在上述差异，故需对 原适应 一 次再热的全容量给水泵选型进行二次再热选 型参数复核。如原型号难 以适应新的参数，则 需调整泵型。总的来说，由于给水泵选 型点扬 程提高，相应需提 高给水泵的设计压力和 水压 试验压力 ( 水压试验压力通常为设计压力的 1 5 倍 ) ，由此产生的设计差异和影响因素主要有以 下几个方面 ： ( 1 ) 因水泵扬程提高，相应水压试验压力升 高，给 水泵筒体、端盖及 内壳体材料壁厚需重 新复核，如超限需部分增厚泵壳等 以满足设计 强度要求。 ( 2 ) 给水泵芯包承压部件强度 需提高。 ( 3 ) 需进一步复核给水泵的密封性能、并进 行轴系平衡复核。 ( 4 ) 如 泵 型 等 发 生 较 大变 化 ，泵 采 购 成 本 将 有 所 提 高 f 初 步 了解 如 泵 型 变 化 ，较 1 0 0 0 MW 一次再热机组全容量给水泵价格将增 加 2 0 3 0 左 右 1 。 目前，国 内制造商还 没有 1 0 0 0 MW 机 组 1 0 0 容量给水泵订货和运行业绩，国外大容量 给水泵制造商如英国 S u l z e r 公司、德 国KS B公 司和 日本荏原制作所等具备 1 0 0 0 MW 等级一次 再热机组全容量给水泵设计和制造能力。 国 内 目前 投运 的二 次再热机 组泰 州二 期 及莱芜工程均采用 2 5 0 容量方案，分 别 由 KS B及 E B A R A 设计并供货 。针对二次再热汽 动给水泵 1 0 0 容量， 目前仅有神华 国华广 投 北海 电厂采用该方案， 正在 由 S UL Z E R ( 苏尔寿 ) 0 4 2 0 1 6 年 1 o 月 第 5 期 设计， 其他各家也表示可以完成设计， 具体如下： ( 1 1 S UL Z E R ( 苏尔 寿 ) 1 0 0 0 MW 二次 再热 机组汽动给水泵。 S U L Z E R公司在 2 0世纪 8 0年代与美国电 力研究会合作，进行 了大容量锅炉给水泵可靠 性研究，其研 究成果 已广泛应用在 当今 的锅炉 给水泵设计 中。 S U L Z E R公 司针对 1 0 0 0 Mw 二次 再热机 组 的 2 5 0 容 量泵 己参 与 华 能莱 芜 电厂投 标，主 泵 选 型 型 号 为 HP T 3 0 0 3 7 0 7 s ， 即 叶 轮级数为 7级，叶轮直径 3 7 0 mm。泵 设计工 况转速 5 9 0 3 r p m，额定运行工况转速 5 4 3 8 r p m。 S U L Z E R公 司 针 对 1 0 0 0 Mw 二 次 再 热 机 组 1 0 0 容量汽动给水泵也提供选型方案，主泵选 型型号为 HP T 5 0 0 5 0 5 6 s 3 3 ，即与 1 0 0 0 MW 一 次再 热机组 1 0 0 容量汽动给水泵选型方案一 致。叶轮级数为 6级，叶轮直径 5 0 8 1 T I 1T I 。泵设计 工况转速 5 2 8 0 r p m，额定运行工况转速 4 7 0 0 r p m。 所选泵型采用整体式芯包 ，所有水力部件、出 口端盖、轴承和密封为一整体，检修 时芯包可 从外筒体中整体抽 出，维护非常方便。整体式 芯包设计可有效减少停机时 间。外简体 由高强 度合金钢整体锻造 ，无堆焊，适应机组的快速 起停和负荷变化 ，有利于长期稳定运行。采用 平衡鼓式平衡装置 ，无轴 向接触的危险，应于 机组起停和负荷变化过程 。 ( 2 ) KS B ( 凯士比 )1 0 0 0 Mw 二次再热机组 汽动给水泵。 KS B公 司已在 国 电泰州二期 1 0 0 0 Mw 二 次再 热机组 2 X5 0 容量泵招标 中标 ，主泵选 型型号 为 CHT D一 7 6，即筒 体和 叶轮直 径为 第 7档 ，叶轮 级数 为 6级 。泵 设计 工况 转速 5 5 2 8 r p m，额定运行工况转速 5 2 5 2 r p m。 KS B公司暂时不能提供针对 1 0 0 0 MW 二 次再热机 组 i o o 容量 汽动给水泵 的具体选 型 数据，但经咨询其国内工厂答复认为，K S B公 司完全能在现有机型 中选 型，最终选型型号应 会基本与 1 0 0 0 MW 一次再热机组 1 0 0 容量汽 动给水泵相 同 C H T D 一 1 0 6 ，即筒体和叶轮直径 为第 1 0 档 ， 叶轮级数为 5 级， 适当提高转速 即可。 KS B给水泵结构型式为筒形双壳体 卧式多 级离 心泵 ，简体和泵盖均为铬钢锻件 ；简体各 二 次 再 热 1 0 0 0 M w 级 一 次 再 热 机 组 汽 动 给 水 泵 选 型 研 究 嘲 舳 l 巴 翟 密封面处均堆有 奥氏体不锈钢焊层 ，避免了高 温、高压 、高速流体 的冲刷和腐蚀 。轴向力 的 平衡采用双平衡鼓 ( 平衡约 9 5 的轴 向力 ) 外 加双 向推力轴承 ( ( 承受约 5 的轴 向力 ) 的设计。 允许水泵在不拆卸壳体的壳体 的情况下更换密 封、轴承和平衡部件。在 故障或大修时，全抽 心式结构可使泵在不影响进 出 口管路及主泵和 驱动机对中的情况下更换芯包，能够快速的装 配和拆卸。 ( 3 ) E B A R A( 荏原 ) 1 0 0 0 MW 二次再热机组 汽动给水泵。 E B AR A 公司在华能莱芜电厂 1 0 0 0 Mw 二 次再 热机 组 2 5 0 容量泵招标 中标 ，主泵选 型型号为 1 6 1 6 1 8 6 S t g H DB，即简体规格为 1 6 1 6 1 8 ，叶轮 级数为 6级。泵设计工况转 速 5 8 4 9 r p m，额定运行工况转速 5 4 9 5 r p m。 E B AR A 针 对 1 0 0 0 Mw 二 次 再 热 机 组 1 o 0 容 量 汽 动给 水 泵 也 提 供选 型方 案 ，主 泵 选 型 型 号 为 2 02 02 1 6 S t g HDB， 即 与 1 0 0 0 Mw 一次再热机组 1 0 0 容量汽动给水泵 选型方案简体规格 一致 ： 2 0 2 0 2 1 。叶轮级 数从 5级增加到 6级，叶轮直径为 5 0 8 mm。泵 设计 工 况转 速 4 9 5 0 r p m，额 定 运行 工 况转 速 47 0 4 r pm 。 以上 三 家对 于 二次 再 热汽 泵 1 0 0 容 量 虽然 给 出 了方 案，但 进行 施工 图设计 还有 一 定 的不 可 控 因素 ，有 一定 的风 险 需要 评 估 。 1 0 0 0 MW 二次再热机 组 1 0 0 容量汽动给水泵 组的通流设计、叶轮直径、叶轮级数、筒体承 压 以及配套汽轮机的最大出力、末级叶片选型 等是方案实施的关键 因素。 当然，对 1 0 0 0 Mw 等级二次再热机组 ，给 水泵无论是采用 1 0 0 容量 配置方案还是 5 0 容量配置 方案 ，扬程 均会相应提高，上述影响 因素对二次再热机组 5 0 配置的给水泵选型同样 不可避 免。根据调研， 日本川 I 越 电厂 ( 7 0 0 MW) 二次再热机组主汽压力最高为 3 1 MP a ，配置的 日本荏 原设计制造的给水泵壳体设计压力达到 约 5 1 MP a ，在超高压壳体及芯包设计制造方面 积累了一定的经验 ； 英 国 S u l z e r 也有 4 0 0 0 m扬 程 以上给 水泵供货业绩，具备二次再热机组超 高压给 水泵设计 制造能力 ； 上 海 KS B公司采 用 泵 壳 国产，芯 包进 口的方 式，在 国内首台 1 0 0 0 MW 等级二次再热机组国电泰州 电厂二期 工程 2 5 0 容量超高压给水泵 已经投运。 根据 S u l z e r 和荏原提供的选型结果，并结 合 已往 1 0 0 0 Mw 机组 1 0 0 容量给水泵订货情 况 ，1 0 0 0 Mw 等级二次再热机组全容量给水泵 较一次再热机组在性能方面仍保持在 8 6 以上 的较高水平， 主泵转速并未提高， 甚至有所下降， 基本维持在 5 0 0 0 r mi n常规转速范 围内，主泵 轴功率 3 7 0 0 0 k W 与 1 0 0 0 Mw 一次再热机组 全容量给水泵持平。 由此 可见 ，给 水泵扬 程提 高产 生 的制约 影响有限，国外三家大容量给水泵制造商均有 成熟 的解决 案例，在 1 0 0 0 MW 一次再 热机组 1 0 0 容量成熟的给水泵型号基础上，选用适用 于二次再热机组 的全容量给水泵，技术方面完 全可行。鉴于国内 目前还没有 1 0 0 0 MW 等级机 组 1 0 0 6o 容量给水泵制造业绩，因此二次再热机 组 1 1 0 0 容量方案给水泵推荐采用泵壳和芯 包整 体进 口。 3 3给水泵汽轮机选型 3 3 1二次再热机组给水 泵汽轮机的配置 驱动给水泵的小汽机，其主要型式有背压 式、凝汽式、带有抽汽的凝汽 式、带有抽汽 的 背压式。 目前广泛采用 的是凝汽式和背压式两 种小汽机 。背压式 小汽机的排汽 以较高的压力 回到主机，或涉及 到给水加热系统，故不 能承 受条件剧 烈变化 ( 如甩负荷 ) 的所有工况 ；凝 汽式小汽轮机排汽接入主凝汽器或单独配置 的 小凝汽器，它能承受条件剧烈变化 的所有工况， 因而得到广泛应用。因次推荐采用凝汽式小汽 轮机驱动给水泵。 对于常规百万机组 2 5 0 容量 的给水泵 组 中 5 0 给水泵汽轮机方面 ：国内杭州汽轮机 股份有限公司 ( 引进西 门子和 日本三菱技术 ) 、 东方汽轮机厂 ( 引进 日立技术 ) 、上海汽轮机厂 ( 引进西门子技术 ) 均有运行业绩 ；国外如西门 子、A L S T O M、三菱、东芝、 日立等 ，均有运 行业绩 。由于汽轮机轴功率相比仅增加 1 2 左 右，汽 轮机制造难度 不大，因此 2 5 0 容量 2 0 1 6 年 1 0 月 第 5 期 0 5 方案给水泵汽轮机按国产设备考虑。 目前国内厂家无生产单台 1 0 0 容量给水 泵和 1 0 0 容量给水泵汽轮机 的运行业绩 ，但 目前国内主要给水泵汽轮机制造厂均 已经有订 货业绩 ；国外制造厂具有设计和制造单台 1 0 0 容量 给水 泵汽 轮机 的厂家 也有 限， 同时仅 限 于 欧 洲 的 S i e me n s 和 A L S T O M 公 司。根 据 外 三 的工程经验，对 于常规百万超超 临界机 组， A L S T O M 的双流 1 0 0 汽轮机额定点效率保证 值达到 8 6 2 6 ， 比 S i e me n s l 0 0 汽轮机高出 1 以上。对于二次再热配单台 1 0 0 容量给水泵汽 轮机 ，由于参数变化，是否能达到这样的效率， 由于无实施业绩也无相关方案，根据相 关厂家 提供选型资料 ，效率 比 5 0 汽轮机高出约 2 。 3 3 2选用1 0 0 容量小汽机可行性分析 1 0 0 0 Mw 一 次再热机 组全容 量给水 泵驱 动小汽轮机 ，要求的最大功率 4 0 Mw，转速 范 围 3 0 0 0 6 0 0 0 r mi n 。从英国 S u l z e r 和荏原 的给水泵选型结果可知，1 0 0 0 Mw 等级二次再 热机组 1 0 0 容量给水泵轴功率与一次再热机 组稍有增加 ，主泵转速仍维持在 正常范围。因 此，1 0 0 0 Mw 等级二次再热机组全容量给水泵 驱动小汽轮机要求的最大输出功率及转速范围， 与 1 0 0 0 Mw 一次再热机 组基本保持在 同等水 平，不同之处仅在 于由主机 提供 的给水泵汽轮 机驱动汽源参数发生变化。经调研 咨询，国内 此三大小机厂也均能针对 1 0 0 0 Mw 二次再热机 组的 1 1 0 0 容量给水泵所配套的汽轮机进行 选型。为降低 工程造价 ，暂不考虑 S I E ME NS 、 A L S T O M 等进口小汽轮机 。 以下为 国华北海 电厂初设前对 国内主要给 水泵汽轮机厂调研情况 ： ( 1 ) 杭汽给水泵汽轮机 杭汽从 2 0世 纪 7 O 年代开始全套 引进德 国 西 门子积木块、反动式工业汽轮机技术。分别 于 8 0年代末期和 9 0年代末期，对原 引进 的技 术系列进行 了升级和补充，并在 9 0年代，通过 与西门子合作生产一系列机组，进一步完善和 发展 了该系列工业汽轮机技术 。2 0 0 7年 1 2月己 率先 出口 1 0 0 0 Mw 机组驱动 5 0 容 量锅炉给 水泵汽轮机至美 国、韩国等发达国家。 0 6 2 0 1 6 年 1 0 月 第5 期 采用双分流汽轮机作为机型方案，继承 了 S I E ME N S反动式工业汽轮机产品型式。特点为 中间进汽，蒸汽 向两边均匀分流，分别通过两 端的低压级组扭叶片排入冷凝器，汽缸的两端 和 内部 的通流部分为镜面对称，其结构特点类 似于大汽轮机的双分流低压缸 。 杭汽 己有神华万州、大唐三 门峡三期、华 能铜川 I 二期 1 0 0 0 MW 一次再热 1 0 0 全容量小 汽机 订货业绩 ，华 能莱芜 电厂 1 0 0 0 MW 二 次 再热 2 5 0 容量小汽机订货业绩，其 中神华 万州已经投运，运行情况 良好 ； 针对 1 0 0 0 Mw 机组二次再热 1 0 0 容量 小汽机，经咨询确定 的配套汽轮机机型为 WK 7 1 2 1 型，即为双缸 凝汽式，外缸轮室内半径档位 7 1 、末级转子根 径档位 2 1 ，最大连续 出力满足给水泵轴功率需 要 ， 4 2 8 0 0 k W，选型工况效率 8 6 9 ，额定 运行工况效率 8 6 2 ， 目前 已有神广投北海 电 厂 1 0 0 0 Mw 二次再热 1 0 0 全容量小汽机订货 业绩，正在设计阶段。其最新开发的末级叶片 最大达 5 5 0 mm，完全满足排汽压力低的要求。 ( 2 ) 上汽给水泵汽轮机 上汽给水泵汽轮机继承主汽轮机设计理论， 均 为引进 S I E ME NS汽轮机技 术，也为反 动式 工业汽轮机产品型式。 有 国 电 泰 州 二 期 1 0 0 0 Mw 二 次 再 热 2 X 5 0 容 量 小 汽 机 订 货 业 绩， 目前 针 对 1 0 0 0 MW 机 组 二 次 再 热 1 0 0 容 量 小 汽 机 ， 经 我院 咨询确定 的配套 汽轮机 机 型为双缸凝 汽 式 ，最 大 连 续 出 力 满 足 给 水 泵 轴 功 率 需 要， 4 2 8 0 0 k w，选 型工况 效率 8 6 0 8 ，额 定运行工况效率 8 6 4 3 。 ( 3 ) 东汽给水泵汽轮机 东汽依托神华江西国华九江煤炭储备 ( 中 转 ) 发 电一体 化工程 2 1 0 0 0 MW 超超 临界燃 煤机组项 目取得 了 1 0 0 0 Mw 超超临界火 电机组 全容量给水泵汽轮机订货业绩，所采用的 G4 0 1 0型号汽轮机为单轴、单缸 、末级双分流 、冲 动式、冷凝式汽 轮机，小机采 用下排汽方 式， G 4 0 1 0机型在采用 5 0 容量给 水泵汽轮机现 有成熟技术 的基础上，通过改进叶片型式，提 高容积流量，达到全容量给水泵汽轮机最大功 - !一 - 二 次 再 热 i 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