보일러 급수 펌프의 기본

보일러 공급 펌프(BFP)는 생성된 증기의 양에 해당하는 양의 급수를 증기 발생기(예: 보일러)에 공급하는 것으로 구성됩니다. 보일러 급수의 작동 매개변수(유량, 수두, 온도)는 보일러 설계자가 계산합니다.

오늘날 거의 모든 BFP는 원심 펌프입니다. 샤프트 동력, 재료, 펌프 유형 및 구동과 관련된 BFP의 구성은 동력 기술의 발전에 따라 결정됩니다. 화석 연료 발전소의 추세는 지속적으로 더 큰 전력 블록 장치를 지향하고 있습니다.

1950년까지 BFP의 평균 토출 압력은 200bar 수준이었습니다. 1955년에는 400bar로 높아졌습니다. 질량 흐름은 1950년에 시간당 350톤(t/h) 정도였으며 기존 발전소에서는 2,500t/h(4,000t/h)까지 증가했습니다. BFP는 160C~180C의 온도에서 작동하며 예외적인 경우에는 그보다 더 높은 온도에서도 작동합니다.

BFP는 1950년대까지 비합금강으로 제작되었습니다. 그 이후로 13%~14%가 크롬강(A743 Gr. CA6NM)으로 전환했습니다. 이러한 재료 변경은 새로운 급수 처리 공정의 도입으로 인해 필요해졌습니다. 비상 주행 특성을 갖춘 고강도, 내식성 크롬강의 개발로 분당 회전수(rpm)가 5,000~6,000회인 현재 BFP의 기반이 마련되었습니다. 파워 블록 출력이 증가함에 따라 BFP의 유량도 증가했습니다. 오늘날 기존 750MW(메가와트) 동력전달장치용 전부하 BFP는 최대 80bar의 스테이지 압력을 갖춘 4~5단계로 구성됩니다.

전기 모터(비동기 모터)는 공급 펌프를 구동하는 데 사용됩니다. 전기 구동 BFP의 속도 조정은 모터 및 기어박스에 유체 커플링, 가변 주파수 드라이브(VFD)를 사용하는 등 여러 가지 방법을 통해 달성할 수 있습니다. 공장에 충분한 증기가 있는 경우 증기 터빈을 드라이버 장치로 사용할 수도 있습니다. 몇몇 경우에는 5,000~6,000rpm으로 작동하는 응축 터빈이 사용됩니다. 그러나 응축수형 증기 터빈을 사용하면 열차에 대한 장비 요구 사항이 증가합니다. 본 장치를 효과적으로 사용하기 위해서는 열교환기, 응축수 추출 펌프 등의 사용이 필수적입니다.

고압, 고rpm을 위해 BFP가 필요한 경우 부스터 펌프가 필요합니다. 이러한 경우 적절한 순흡입수두(NPSHa)를 달성하기 어렵고 부스터 펌프가 요구 사항을 충족합니다. 필요한 순 흡입 수두(NPSHr)를 줄이기 위해 1단계(흡입)를 이중 흡입으로 만드는 펌프를 선택할 수 있습니다. NPSH는 흡입 단계에서만 가장 중요합니다.

BFP 적용에 주로 사용되는 두 가지 유형의 구성이 있습니다. 하나는 미국석유협회(API) 610에 따라 베어링 사이(BB) 5형 펌프로 정의되는 다단 배럴형 펌프이고, 다른 하나는 BB4형 펌프로 정의되는 링 섹션 다단 펌프이다. 그러나 링 섹션 펌프는 API 610의 기준을 충족하지 않으므로 예외입니다. 어떤 경우에는 축 분할 다단 펌프를 사용할 수도 있습니다. API 610에서는 BB3형 펌프로 정의되어 있습니다.

배럴형 펌프는 고압 설계에 사용되지만 이는 사용자에 따라 다를 수 있습니다. 링 섹션 펌프에 비해 몇 가지 장점으로 인해 플랜트 사용자는 초기 투자 비용이 높음에도 불구하고 배럴형 펌프를 선호하는 경향이 있습니다. 수리를 위해 배럴 펌프를 꺼내야 하는 경우 로터를 교체해야 하지만 케이싱(배럴)은 흡입 및 토출 배관과 함께 제자리에 남아 있을 수 있습니다. 이는 100% 대기 펌프가 설치되지 않은 경우 전원 백업 서비스 가용성과 관련하여 중요합니다.

BFP의 펌프 케이싱은 두 가지 관점에서 고려해야 합니다. 즉, 한쪽 면의 벽 두께는 압력 부하 요구 사항을 충족할 수 있도록 지속 가능해야 하고 다른 쪽 면은 발생하는 일시적인 온도 변화에 적응해야 합니다.

배럴 케이싱은 일반적으로 연성 단조강으로 만들어지며, 급수와 접촉하는 모든 표면은 클래딩 공정을 통해 오스테나이트 재료로 코팅됩니다. 펌프 케이싱을 파이프라인에 용접하기 위해 파이프라인과 펌프 케이싱에 용접할 수 있도록 만들어진 중간 부품이 펌프 흡입 및 토출 분기에 용접됩니다. 배럴 펌프의 커버는 다공성 금속 나선형 개스킷을 편평하게 만들어 밀봉합니다(밀봉).