前置泵是什么？和主给水泵的作用有什么区别？

在锅炉给水系统中，经常可以看到这样的设备布置：主给水泵前面还安装了一台前置泵。

除氧器—前置泵—主给水泵—高压加热器—锅炉。

刚接触给水系统时，我就产生一个疑问：主给水泵本身已经具备升压能力，为什么在前面还要再装一台额外的泵？

这和主给水泵的运行特点有关。

主给水泵扬程高、转速高，对入口压力和进水状态有一定要求。前置泵从除氧器或给水箱吸水，先给水增加一部分压力，再送到主给水泵入口。

这样做不是为了代替主给水泵，而是让主给水泵有稳定的进水条件，减少入口压力不足、流量波动和汽蚀等问题。

一、什么是前置泵

前置泵安装在主给水泵前面，因此得名“前置泵”。

在锅炉给水系统中，前置泵从除氧器或给水箱吸水，给水经过加压后进入主给水泵，再由主给水泵继续升压，送往锅炉。

前置泵承担的扬程并不高，但流量较大，因此对吸入性能要求较高。

大型机组常使用卧式单级双吸离心泵。水从叶轮两侧进入，可以降低入口水流速度，改善进水状态，同时减小叶轮两侧压力不均造成的轴向力。

前置泵和主给水泵虽然同时串联运行，但分工不同：

• 前置泵负责把水稳定送到主给水泵入口；
  
  

• 主给水泵负责将水升到锅炉所需压力。
  
  
  

二、为什么要设置前置泵

1、提高主给水泵入口压力

主给水泵运行时，叶轮入口处的压力会下降。

如果入口压力不足，给水进入叶轮后容易发生局部汽化。前置泵先对给水加压，可以提高主给水泵入口压力，让给水更顺畅地进入叶轮。

2、减少主给水泵汽蚀

锅炉给水温度一般比较高，一旦局部压力降低，水就更容易发生汽化。尤其是在主给水泵入口处，如果压力不足，很容易引发汽蚀，影响水泵的正常运行。

当叶轮入口局部压力低于给水在当前温度下的汽化压力时，水中会形成汽泡。汽泡随着水流进入压力较高的区域后迅速破裂，并反复冲击叶轮表面，这种现象就是汽蚀。

泵发生汽蚀时，现场常会出现这些现象：

• 泵内有噼啪声或类似碎石撞击的声音；
• 出口压力和流量出现波动；
• 泵体和轴承振动升高；
• 叶轮表面出现麻点或蜂窝状损伤；
• 泵的扬程和效率下降。
  
  
  

前置泵提高主泵入口压力后，给水在叶轮入口处不容易汽化，可以减轻汽蚀对主给水泵的影响。

3、稳定主泵入口工况

主给水泵的入口压力和流量受到除氧器水位变化、机组负荷变化以及管路阻力变化的影响。

前置泵投入运行后，可以连续、稳定地向主给水泵供水，从而减小上游工况变化对主泵入口的直接冲击。

4、让两台泵各自承担合适的任务

如果不设置前置泵，主给水泵既要有较强的吸水能力，又要完成高压输送，结构和运行要求都会增加。

设置前置泵后，两台泵可以分开承担任务：

• 前置泵采用低扬程、大流量结构；
• 主给水泵采用高扬程、多级结构。
  
  
  

前置泵先改善进水条件，主给水泵再后续升压，这样两台泵配合运行，会使给水过程更加平稳。

三、前置泵的结构和工作过程

前置泵一般是离心泵结构，主要由泵壳、叶轮、泵轴、轴承、轴封和联轴器等部分构成。

1、泵壳

泵壳内部是给水流动的通道，同时承受泵内压力。

大型前置泵常采用水平中开结构。检修时拆开上泵壳，就能检查叶轮、泵轴和密封部件，不用拆除进出口管道。

2、叶轮

叶轮负责把机械能传给给水。

对于双吸式前置泵，水会从叶轮两侧同时进入。这种结构比较适合大流量工况，同时还能降低入口处的水流速度，改善水泵的吸入条件。

3、泵轴和联轴器

联轴器把电动机或小汽轮机的动力传给泵轴，泵轴再带动叶轮旋转。

如果泵轴弯曲、联轴器不对中或安装位置偏差较大，运行中容易出现振动、轴承发热和密封磨损。

4、轴承

轴承用来支撑泵轴和叶轮组成的转子，并承受运行中产生的径向力和轴向力。

泵组的振动和温度受到轴承的润滑、冷却和安装状态的直接影响。

5、轴封

轴封安装在泵轴穿出泵壳的位置，用于限制泵内给水向外泄漏。

前置泵常见机械密封和填料密封。轴封能否正常运行，与泵轴振动、冷却水、冲洗水和安装质量都有关系。

6、前置泵怎样把水送出去

前置泵运行时，电动机或小汽轮机通过联轴器带动泵轴旋转，叶轮随之转动。

给水从叶轮入口进入，在叶片带动下流向叶轮外缘，并获得速度。水离开叶轮后进入泵壳，部分速度能转化为压力能，随后从出口流入主给水泵入口管道。

整个过程可以理解为：

除氧器来水进入前置泵，叶轮给水增加压力，再把水送到主给水泵入口。

前置泵只完成前段增压，锅炉需要的高压仍由主给水泵提供。

四、前置泵和主给水泵的区别

对比项目	前置泵	主给水泵
安装位置	主给水泵前面	前置泵后面
承担任务	改善主泵进水条件	将给水升到锅炉所需压力
扬程	较低	较高
流量特点	流量较大	随机组负荷变化
常见结构	单级双吸离心泵	多级离心泵
运行特点	吸入性能较好	需要稳定的入口压力

前置泵负责把水送到主给水泵入口，主给水泵再把水送进锅炉。

两台泵缺少哪一台，给水系统都很难按照原来的设计状态运行。

五、怎样减少前置泵汽蚀

前置泵容易发生汽蚀。处理这类问题时，一般查找入口水位、压力、管路和运行流量这几个方面原因。

1、保持除氧器水位和压力稳定

除氧器水位下降后，前置泵入口处的静压也会下降。

除氧器压力下降时，给水更接近汽化状态。因此，检查前置泵进水条件时，水位、压力和水温要放在一起看。

2、保持入口管路畅通

入口阀门开度不对、滤网堵塞或管道内有杂物，都会增加吸入阻力，造成前置泵入口压力下降。

检修后投入运行前，还要检查管道和滤网内部，防止焊渣、垫片碎片等杂物进入叶轮。

3、排净泵体和管道中的空气

如果泵体或入口管道内积存空气，叶轮就无法正常带水，而泵的出口压力和流量也会出现波动。

启动前需要完成灌泵和排气。排气口连续出水、没有明显气泡后，再关闭排气阀。

4、避免长时间小流量运行

当流量过小时，部分给水会在泵内反复循环，而水温逐渐升高之后，汽化条件也会随之改变。

系统在计划设有再循环管路时，应先检查再循环管路是否畅通，以及阀门动作是否正常，以避免泵在低于允许流量的状态下长时间运行。

六、结语

前置泵安装在主给水泵前面，承担的是前段增压和稳定供水任务。

它的扬程虽然不高，却关系到主给水泵能否获得正常的入口压力和流量。实际上，主给水泵受到前置泵进水不畅、出口压力不足或发生汽蚀的直接影响。

理解前置泵时，可以抓住两点：一是把水稳定送到主给水泵入口，二是减少主给水泵因入口压力不足产生的汽蚀。

把这两个作用弄清楚，前置泵在锅炉给水系统中的位置和工作过程也就容易理解了。