火電廠凝結水泵汽蝕的原因及處理

張濤

摘? 要：火電廠主要為社會生產生活提供電力能源，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荷，設備運轉很容易出現故障問題。凝結水泵作為火電廠的重要設備，長期在高負荷狀態下運行，很容易出現汽蝕問題，一旦出現此類問題未能得到及時有效的處理，將導致凝結水中斷，機組運行受阻，甚至產生連鎖反應，影響到火電廠的供電服務質量。基于此，文章在火電廠凝結水泵汽蝕危害的基礎上探討了汽蝕產生的原因，根據原因，提出有效的解決措施，為火電廠凝結水泵正常運行提供參考。

關鍵詞：凝結水泵;火電廠;汽蝕;濾網;檢修管理

中圖分類號：TM621? ? ? ? 文獻標志碼：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

凝結水泵是火電廠運行的重要設備，在火力發電過程中占據著重要的地位，但是由于電力行業的特性，火電廠的設備始終處于高負荷運行狀態，所以很容易出現設備故障問題，影響到火電廠供電服務的質量。發電系統運行中會產生大量的熱量，為了保證設備的正常運行，就需要凝結水泵正常運轉，促進發電系統可以正常運轉。凝結水泵在運行過程中，經常會由于種種原因導致出現汽蝕現象，當凝結水泵出現汽蝕現象以后，隨著設備的持續運行，汽蝕現象會逐漸的嚴重，如果不及時處理，泵體的結構就會受到損壞，影響機組的安全運行。因此，在火電廠運行過程中，需要結合運行的實際，及時的采取有效措施防止凝結水泵汽蝕現象發生。

1 火電廠凝結水泵的汽蝕危害分析

火電廠的凝結水泵在運行中，內部流道受到液體壓強影響，不可避免產生氣化壓強，泵內有氣泡出現，而這些氣泡是以蒸汽構成的。水中有很多的蒸汽和氣體，隨著水流氣泡進入到高壓區域，凝結后重新變為水蒸氣，氣泡也會破裂積壓占據空間，形成沖擊力，促進氣泡產生和聚集，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，凝結水泵吸入真空度超過允許值時，產生汽蝕，多出現在葉輪外緣葉片、蓋板和導輪處，幾乎不會出現葉片進口處。對裝置的影響，是由于氣泡破裂產生較大的沖擊力和破壞力，可能出現化學腐蝕、機械腐蝕情況，致使水泵無法正常運行。氣泡破裂會導致流道堵塞，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定性，大大降低凝結水泵的運行性能。同時，汽蝕現象也會產生異常振動和噪聲，為水泵平穩、安全運行埋下一系列隱患。

2 火電廠凝結水泵汽蝕的原因分析

2.1 流動介質內混入了空氣

通常情況下，凝結水泵的入口過濾網都需要定期將其抽出并清洗。在對濾網進行清洗時，一旦備用水泵入口的閥門不具有較強的密封性，則很容易導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行至水泵中。當混入的空氣達到一定界值時，在水泵運行的過程中就會出現汽蝕的現象。一旦出現這種情況，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汽蝕的可能。

2.2 入口濾網出現堵塞

由于檢修等各方面原因，當凝結水的水質相對較差時，設備則不可避免的會存在一定量的雜質，隨著其長時間的運行，這些雜質會最終導致凝結水泵入口處的濾網發生堵塞。當發生這類故障時，會導致入口處的濾網出現差壓的變化，需及時對雜質進行清理，將故障排除。

2.3 沿程阻力較大

由于系統設計的規則與要求，由凝汽器熱井到凝結水泵之間的管道會相對較粗、較短。而且在設計管道時還會設計入口閥門、入口濾網、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。一旦在后期對其進行改造，由于會將其阻力元件增加，因此也會導致沿程阻力的增加，最終則會導致凝結水泵由于不具備足夠的汽蝕余量而導致出現汽蝕的現象。

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，因此很可能導致出現開關不到位，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，很可能導致水層出現汽蝕。

2.5 入口管道堵塞

在進行停機檢修時，必不可少的工序之一則是對凝汽器內部進行檢修，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部遺留，從而導致堵塞凝結水泵的入口管道。由于在實際的設置中，將入口格柵網設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處，一旦濾網出現堵塞將會出發報警訊號，這時則需要隔離并切除水泵，從而將濾網進行進一步清洗。不僅如此，有時在凝汽器內也會存在體積相對較大的物體將入口柵格網堵住，這時入口母管的流量則會受到限制，導致轉速逐漸升高，最后也有可能出現汽蝕。

3 火電廠凝結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，火電廠要準備備用的凝結水泵，如果凝結水泵在正常運行的過程中出現汽蝕現象，為了避免供電服務不中斷，可以及時的啟動備用泵。實時觀察單臺凝結水泵汽蝕情況，如果屬于單臺汽蝕，將故障泵及時隔開，并檢查凝結水泵入口是否全打開，泵入口濾網有無堵塞情況。（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，要及時的進行補水。通過對水泵封水壓力情況檢查，分析凝結水泵周邊和抽空氣門區域有無存在漏氣情況，將漏氣點及時的進行隔絕。（3）持續減少凝結水泵負荷，與汽蝕區域完全脫離，適當降低機組運行負荷，控制除氧器液位，防止液位過低出現汽動給水泵前置泵發生跳閘情況，影響機組的運行。（4）結合實際情況，針對性提升凝汽器液位，凝結水泵汽蝕余量持續升高的同時，實時觀察凝結水泵最大出力，以此為依據，調整機組運行負荷。（5）全面檢查凝結水泵的入口濾網和入口門是否保持正常狀態，再循環門有無異常，凝結器水位，泵機封水壓等是否正常，泵及泵體的抽空氣門有沒有存在漏氣的情況。停機后及時的檢查泵入口管道以及管道隔柵有沒有堵塞的現象，需要及時的清理堵塞物，避免產生連鎖反應，加劇設備損壞。

3.2 防控措施

（1）從泵體本身的結構來看，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輪;減少水泵進口管道的彎度以及閥門等設備，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）持續升高凝結水水質，并對后續生產全過程監管和控制，規避濾網堵塞情況出現。（3）加強凝結水泵檢修管理，定期或不定期檢修，在內部檢修凝汽器后，及時的將作業現場雜物、灰塵清理干凈，避免雜物沉積在裝置內部以及凝結水泵入口管道發生堵塞現象。機爐管道焊接過程規范、標準，避免水溶紙以及焊渣等殘留在管道中，造成濾網的堵塞。（4）加強設備監管控制。通過對設備監管控制，檢查凝結水泵入口是否嚴密關閉，避免濾網清理時誘發汽蝕問題發生。通過提升凝結水泵入口門開關速度，在異常情況下，可以及時的將故障泵及時隔離開來，避免產生連鎖反應。管道口法蘭墊片的選擇，優先使用不容易脫落、損壞的墊片，檢查各管道法蘭墊片連接情況，避免裝置啟閉時產生的沖擊壓力崩開法蘭，避免凝結水泵中有大量漏空氣進入。（5）分開設置泵體的抽空氣門，如果使用同一根，可能抽空氣門發生漏空氣情況，導致凝結水泵無法正常運行。（6）清理濾網的同時，要制定相應的隔離措施，使用機封水管道注水，但是濾網不放水，避免由于泵入口門不嚴密出現汽蝕。（7）凝結水泵倒換環節，工作人員首先要適度的打開凝結水泵出口門，以此來減少裝置啟動時產生的沖擊力，避免損壞出口管道。同時，應做好事故預測和分析，編制合理的防控方案，一旦出現突發事件，可以有條不紊的處置，維護工作人員的人身安全。

總之，凝結水泵汽蝕的根本原因是因為水在高溫之后汽化引起的，同時在，運行過程中，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系。因此，在凝結水泵的實際運行過程中，要采取必要的措施將水泵進口的壓力降低，讓給水的壓力大于水溫向對應的飽和壓力，就會在一定程度上減少水泵的汽蝕現象。

4 結束語

綜上所述，凝結水泵屬于火電廠供電機組重要組成部分，長時間運行中，可能發生汽蝕現象，進而損壞凝結水泵，降低水流量。如果未能得到及時有效處理，機組可能跳閘，對設備帶來嚴重的損壞。所以，要加強凝結水泵的檢修管理，定期清理濾網，降低設備故障的發生幾率，確保機組安全穩定運行。

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