火電廠凝結(jié)水泵汽蝕的原因及處理

張濤

摘? 要：火電廠主要為社會生產(chǎn)生活提供電力能源，由于社會用電量急劇增長，一定程度上增加了火電廠的供電負(fù)荷，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)很容易出現(xiàn)故障問題。凝結(jié)水泵作為火電廠的重要設(shè)備，長期在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，很容易出現(xiàn)汽蝕問題，一旦出現(xiàn)此類問題未能得到及時有效的處理，將導(dǎo)致凝結(jié)水中斷，機(jī)組運(yùn)行受阻，甚至產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，影響到火電廠的供電服務(wù)質(zhì)量。基于此，文章在火電廠凝結(jié)水泵汽蝕危害的基礎(chǔ)上探討了汽蝕產(chǎn)生的原因，根據(jù)原因，提出有效的解決措施，為火電廠凝結(jié)水泵正常運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵;火電廠;汽蝕;濾網(wǎng);檢修管理

中圖分類號：TM621? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0106-02

Abstract： Thermal power plant mainly provides power for social production and life， because of the rapid growth of social electricity consumption， to some extent increased the power supply load of thermal power plant， equipment operation is prone to failure. As an important equipment in thermal power plant， condensate pump， which has been operating under high load for a long time， is prone to cavitation problems. If such problems can not be dealt with promptly and effectively， it will lead to the interruption of condensate water and obstruction of unit operation， even has the chain reaction， affects the power supply service quality of the thermal power plant. Based on this， this paper probes into the causes of cavitation damage of condensate pump in thermal power plant， and puts forward effective solutions according to the causes， which can provide reference for normal operation of condensate pump in thermal power plant.

Keywords： condensate pump; thermal power plant; cavitation; filter; maintenance management

凝結(jié)水泵是火電廠運(yùn)行的重要設(shè)備，在火力發(fā)電過程中占據(jù)著重要的地位，但是由于電力行業(yè)的特性，火電廠的設(shè)備始終處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，所以很容易出現(xiàn)設(shè)備故障問題，影響到火電廠供電服務(wù)的質(zhì)量。發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中會產(chǎn)生大量的熱量，為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行，就需要凝結(jié)水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)發(fā)電系統(tǒng)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。凝結(jié)水泵在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會由于種種原因?qū)е鲁霈F(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，當(dāng)凝結(jié)水泵出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象以后，隨著設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行，汽蝕現(xiàn)象會逐漸的嚴(yán)重，如果不及時處理，泵體的結(jié)構(gòu)就會受到損壞，影響機(jī)組的安全運(yùn)行。因此，在火電廠運(yùn)行過程中，需要結(jié)合運(yùn)行的實(shí)際，及時的采取有效措施防止凝結(jié)水泵汽蝕現(xiàn)象發(fā)生。

1 火電廠凝結(jié)水泵的汽蝕危害分析

火電廠的凝結(jié)水泵在運(yùn)行中，內(nèi)部流道受到液體壓強(qiáng)影響，不可避免產(chǎn)生氣化壓強(qiáng)，泵內(nèi)有氣泡出現(xiàn)，而這些氣泡是以蒸汽構(gòu)成的。水中有很多的蒸汽和氣體，隨著水流氣泡進(jìn)入到高壓區(qū)域，凝結(jié)后重新變?yōu)樗魵?，氣泡也會破裂積壓占據(jù)空間，形成沖擊力，促進(jìn)氣泡產(chǎn)生和聚集，高壓水就以極高的速度流向這些氣泡原本占有的空間，形成一個沖擊力，氣泡形成、聚集以及破裂的過程就是汽蝕。

通常情況下，凝結(jié)水泵吸入真空度超過允許值時，產(chǎn)生汽蝕，多出現(xiàn)在葉輪外緣葉片、蓋板和導(dǎo)輪處，幾乎不會出現(xiàn)葉片進(jìn)口處。對裝置的影響，是由于氣泡破裂產(chǎn)生較大的沖擊力和破壞力，可能出現(xiàn)化學(xué)腐蝕、機(jī)械腐蝕情況，致使水泵無法正常運(yùn)行。氣泡破裂會導(dǎo)致流道堵塞，通暢度下降，流體從葉片中所獲取的能量較小，不僅會影響到水泵出口流量穩(wěn)定性，大大降低凝結(jié)水泵的運(yùn)行性能。同時，汽蝕現(xiàn)象也會產(chǎn)生異常振動和噪聲，為水泵平穩(wěn)、安全運(yùn)行埋下一系列隱患。

2 火電廠凝結(jié)水泵汽蝕的原因分析

2.1 流動介質(zhì)內(nèi)混入了空氣

通常情況下，凝結(jié)水泵的入口過濾網(wǎng)都需要定期將其抽出并清洗。在對濾網(wǎng)進(jìn)行清洗時，一旦備用水泵入口的閥門不具有較強(qiáng)的密封性，則很容易導(dǎo)致在入口母管中有部分空氣混入，其會在水流的作用下直接運(yùn)行至水泵中。當(dāng)混入的空氣達(dá)到一定界值時，在水泵運(yùn)行的過程中就會出現(xiàn)汽蝕的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種情況，可立刻將排空氣閥門打開，將多余的空氣盡快排出，從而最大限度降低出現(xiàn)汽蝕的可能。

2.2 入口濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞

由于檢修等各方面原因，當(dāng)凝結(jié)水的水質(zhì)相對較差時，設(shè)備則不可避免的會存在一定量的雜質(zhì)，隨著其長時間的運(yùn)行，這些雜質(zhì)會最終導(dǎo)致凝結(jié)水泵入口處的濾網(wǎng)發(fā)生堵塞。當(dāng)發(fā)生這類故障時，會導(dǎo)致入口處的濾網(wǎng)出現(xiàn)差壓的變化，需及時對雜質(zhì)進(jìn)行清理，將故障排除。

2.3 沿程阻力較大

由于系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)則與要求，由凝汽器熱井到凝結(jié)水泵之間的管道會相對較粗、較短。而且在設(shè)計管道時還會設(shè)計入口閥門、入口濾網(wǎng)、入口母管彎頭以及入口母管三通等多個附件，這樣的話就增加了流體的沿程阻力。一旦在后期對其進(jìn)行改造，由于會將其阻力元件增加，因此也會導(dǎo)致沿程阻力的增加，最終則會導(dǎo)致凝結(jié)水泵由于不具備足夠的汽蝕余量而導(dǎo)致出現(xiàn)汽蝕的現(xiàn)象。

2.4 入口閥門的閥芯脫落

在使用過程中，由于入口閥門的閥芯會長時間的被流體所沖刷，因此很可能導(dǎo)致出現(xiàn)開關(guān)不到位，甚至脫落以及閥芯移位等情況，最終將會引起入口管道的流體截面積有所縮小，一旦入口流量迅速減少，很可能導(dǎo)致水層出現(xiàn)汽蝕。

2.5 入口管道堵塞

在進(jìn)行停機(jī)檢修時，必不可少的工序之一則是對凝汽器內(nèi)部進(jìn)行檢修，檢修的過程中很可能由于部分輔助材料或器具在凝汽器內(nèi)部遺留，從而導(dǎo)致堵塞凝結(jié)水泵的入口管道。由于在實(shí)際的設(shè)置中，將入口格柵網(wǎng)設(shè)置在了凝汽器水室通往熱井入口處，因此可能會存在一些體積較小的物體隨著水流逐漸流入到入口濾網(wǎng)處，一旦濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞將會出發(fā)報警訊號，這時則需要隔離并切除水泵，從而將濾網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步清洗。不僅如此，有時在凝汽器內(nèi)也會存在體積相對較大的物體將入口柵格網(wǎng)堵住，這時入口母管的流量則會受到限制，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速逐漸升高，最后也有可能出現(xiàn)汽蝕。

3 火電廠凝結(jié)水泵汽蝕的有效處理措施

3.1 故障處理方法

（1）一般情況下，火電廠要準(zhǔn)備備用的凝結(jié)水泵，如果凝結(jié)水泵在正常運(yùn)行的過程中出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，為了避免供電服務(wù)不中斷，可以及時的啟動備用泵。實(shí)時觀察單臺凝結(jié)水泵汽蝕情況，如果屬于單臺汽蝕，將故障泵及時隔開，并檢查凝結(jié)水泵入口是否全打開，泵入口濾網(wǎng)有無堵塞情況。（2）如果備用泵仍然存在汽蝕情況，則需要檢查泵流量大小以及循環(huán)門是否開啟情況。檢查凝汽器水位，如果水位過低的話，要及時的進(jìn)行補(bǔ)水。通過對水泵封水壓力情況檢查，分析凝結(jié)水泵周邊和抽空氣門區(qū)域有無存在漏氣情況，將漏氣點(diǎn)及時的進(jìn)行隔絕。（3）持續(xù)減少凝結(jié)水泵負(fù)荷，與汽蝕區(qū)域完全脫離，適當(dāng)降低機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷，控制除氧器液位，防止液位過低出現(xiàn)汽動給水泵前置泵發(fā)生跳閘情況，影響機(jī)組的運(yùn)行。（4）結(jié)合實(shí)際情況，針對性提升凝汽器液位，凝結(jié)水泵汽蝕余量持續(xù)升高的同時，實(shí)時觀察凝結(jié)水泵最大出力，以此為依據(jù)，調(diào)整機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷。（5）全面檢查凝結(jié)水泵的入口濾網(wǎng)和入口門是否保持正常狀態(tài)，再循環(huán)門有無異常，凝結(jié)器水位，泵機(jī)封水壓等是否正常，泵及泵體的抽空氣門有沒有存在漏氣的情況。停機(jī)后及時的檢查泵入口管道以及管道隔柵有沒有堵塞的現(xiàn)象，需要及時的清理堵塞物，避免產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，加劇設(shè)備損壞。

3.2 防控措施

（1）從泵體本身的結(jié)構(gòu)來看，多級泵的首級葉輪要采用雙吸式，可以更好的降低泵的必須汽蝕余量;在主葉輪同軸安裝誘導(dǎo)輪;減少水泵進(jìn)口管道的彎度以及閥門等設(shè)備，更好的減少阻力損失;除氧器的安裝高度要合適;首級葉輪的材料要選擇抗汽蝕性良好的。（2）持續(xù)升高凝結(jié)水水質(zhì)，并對后續(xù)生產(chǎn)全過程監(jiān)管和控制，規(guī)避濾網(wǎng)堵塞情況出現(xiàn)。（3）加強(qiáng)凝結(jié)水泵檢修管理，定期或不定期檢修，在內(nèi)部檢修凝汽器后，及時的將作業(yè)現(xiàn)場雜物、灰塵清理干凈，避免雜物沉積在裝置內(nèi)部以及凝結(jié)水泵入口管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象。機(jī)爐管道焊接過程規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，避免水溶紙以及焊渣等殘留在管道中，造成濾網(wǎng)的堵塞。（4）加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)管控制。通過對設(shè)備監(jiān)管控制，檢查凝結(jié)水泵入口是否嚴(yán)密關(guān)閉，避免濾網(wǎng)清理時誘發(fā)汽蝕問題發(fā)生。通過提升凝結(jié)水泵入口門開關(guān)速度，在異常情況下，可以及時的將故障泵及時隔離開來，避免產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。管道口法蘭墊片的選擇，優(yōu)先使用不容易脫落、損壞的墊片，檢查各管道法蘭墊片連接情況，避免裝置啟閉時產(chǎn)生的沖擊壓力崩開法蘭，避免凝結(jié)水泵中有大量漏空氣進(jìn)入。（5）分開設(shè)置泵體的抽空氣門，如果使用同一根，可能抽空氣門發(fā)生漏空氣情況，導(dǎo)致凝結(jié)水泵無法正常運(yùn)行。（6）清理濾網(wǎng)的同時，要制定相應(yīng)的隔離措施，使用機(jī)封水管道注水，但是濾網(wǎng)不放水，避免由于泵入口門不嚴(yán)密出現(xiàn)汽蝕。（7）凝結(jié)水泵倒換環(huán)節(jié)，工作人員首先要適度的打開凝結(jié)水泵出口門，以此來減少裝置啟動時產(chǎn)生的沖擊力，避免損壞出口管道。同時，應(yīng)做好事故預(yù)測和分析，編制合理的防控方案，一旦出現(xiàn)突發(fā)事件，可以有條不紊的處置，維護(hù)工作人員的人身安全。

總之，凝結(jié)水泵汽蝕的根本原因是因?yàn)樗诟邷刂笃鸬?，同時在，運(yùn)行過程中，還與水的溫度、除氧器的壓力以及水泵的安裝高等等有密切的關(guān)系。因此，在凝結(jié)水泵的實(shí)際運(yùn)行過程中，要采取必要的措施將水泵進(jìn)口的壓力降低，讓給水的壓力大于水溫向?qū)?yīng)的飽和壓力，就會在一定程度上減少水泵的汽蝕現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

綜上所述，凝結(jié)水泵屬于火電廠供電機(jī)組重要組成部分，長時間運(yùn)行中，可能發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，進(jìn)而損壞凝結(jié)水泵，降低水流量。如果未能得到及時有效處理，機(jī)組可能跳閘，對設(shè)備帶來嚴(yán)重的損壞。所以，要加強(qiáng)凝結(jié)水泵的檢修管理，定期清理濾網(wǎng)，降低設(shè)備故障的發(fā)生幾率，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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