【摘要】本文通过热力学方法研究汽动给水泵在机组运行中的效率，研究了汽动给水泵运行特性，分析了汽动给水泵系统对机组经济性影响。汽动泵效率分析理论是等效热降法，这不仅为汽动给水泵效率的监测提供了基准，也为机组系统优化运行提供了基础。

【关键词】汽动给水泵；热力学；经济性分析

一、前言

汽动给水泵转速高，便于启动，调速范围可达75%～105%，优势明显。采用汽轮机来驱动给水泵，利用外供低压蒸汽做汽源，减少除氧器加热用的较高品质的蒸汽量，实现低压蒸汽的梯级合理利用。给水泵运行时，水的比容以及比热的变化不可以忽略，温度、压力传感器组成的高精度自动化测试系统的出现，使热力学测量泵效率方法的应用范围得到推广，只需提供水泵的参数及汽轮机进出口蒸汽参数就能对其优化设计，提高设计效率。

二、研究方案

（一）计算原理

对汽动泵研究的热力学方法是把热力学第一定律应用到水流过给水泵之间的能量转换而产生。在用热力学方法测量给水泵驱动用汽轮机效率是从小汽轮机驱动的给水泵端着手，通过测量小汽轮机传递给水泵的轴功率，确定小汽轮机的实际效率。

锅炉给水泵轴功率的测量，是基于热力学方法测出的给水泵的效率。给水泵的效率可以通过测量给水得到的有效能与泵轴传递给给水泵的能量来确定，热力学方法是把能量守恒原理应用到水和其流过的装置之间的能量转换而产生的。

泵的热力学效率为泵内流体在等熵压缩过程中所吸收的能量与外界供给的能量之比。供给能量包括对通过泵内流体的加热，对流体流过平衡装置，密封水系统和流过润滑系统油的加热，以及泵体的散热损失等等。

依据热力学基本原则，建立了汽动给水泵组参量间的相互关系，建立热力学原理的热平衡分析模型和局部定量的等效焓降分析模型，分析诊断热力系统的热经济性，为技术改造提供确切技术依据。在机组经济性分析中，等效热降法对于诊断电厂能量损耗的场所和设备，查明能量损耗的大小，发现机组存在的缺陷和问题，指出改造的途径与措施，评定机组的完善程度和挖掘节能潜力都是重要的技术手段。通过热力学方法研究分析汽动给水泵系统对机组经济性影响的问题，为大系统优化运行提供了基础。

（二）计算方法

给水泵的效率可以用下式表述。

给水泵效率变化对循环效率的影响公式分析：

以小汽轮机使用低压汽源为例，当汽动给水泵效率发生变化时，将使小汽轮机进汽系数发生变化。根据等效热降理论，与设计工况相比，由给水泵效率变化引起的等效热降增量为：

三、实例分析

根据等效热降应用的基本法则，应用此理论，对300MW机组在不同工况下汽动给水泵系统效率对主机热经济性影响进行定量计算分析。探讨当汽动给水泵效率下降1%、2%、3%时，经过计算和实验对比，得出对机组热经济性影响理论分析计算结果如下表所示：

通过上表可以看到汽动给水泵效率下降时，汽机的循环效率也随之下降，因为当给水泵效率下降，需要消耗的机械能增加，能量在给水泵内被损失了，其转换成低能级的热能被给水部分吸收，使水温升高，相当于纯热量进入系统，该热量在给水泵后的第一个高压加热器中被利用，排挤部分抽气，这部分被排挤的抽气在主汽轮机中多做功，从而使汽轮机装置效率下降减小。主汽轮机做功量减少，汽轮机装置效率下降增大。当主机负荷偏离额定工况越远，汽动给水泵效率下降所引起的装置效率的相对变化越大。当主机负荷越低时，汽动给水泵所引起的汽轮机装置效率相对变化越大，也就是对机组经济性的影响也就越大。

参考文献

[1] 李春羲，王松岭，胡立峰.基于热力学法的风机效率和流量监测模型[J].华北电力大学学报，2006，33（01）：55～59.

[2] 张春发，张燕，董丽娟，冷健.电动给水泵和汽动给水泵的经济性比较研究[J].电力科学与工程，2006，31（01）.

[3] 张晓梅.燃煤机组经济性比较研究[M].北京：中国电力出版社，2006.

[4] 杜亚荣，张明智，李晓勇.给水泵汽轮机效率计算方法的分析[J].节能，2006，289（08）.

[5] 方超.汽动给水泵系统热经济性定量分析[J].华东电力，2004，2（11）：46～48.

[6] 李冰，王培红.给水泵焓升对机组经济性影响算法研究[J].华北电力，2009，37（09）.