火电厂凝结水泵汽蚀的原因及处理

张涛

摘  要：火电厂主要为社会生产生活提供电力能源，由于社会用电量急剧增长，一定程度上增加了火电厂的供电负荷，设备运转很容易出现故障问题。凝结水泵作为火电厂的重要设备，长期在高负荷状态下运行，很容易出现汽蚀问题，一旦出现此类问题未能得到及时有效的处理，将导致凝结水中断，机组运行受阻，甚至产生连锁反应，影响到火电厂的供电服务质量。基于此，文章在火电厂凝结水泵汽蚀危害的基础上探讨了汽蚀产生的原因，根据原因，提出有效的解决措施，为火电厂凝结水泵正常运行提供参考。

关键词：凝结水泵;火电厂;汽蚀;滤网;检修管理

中图分类号：TM621        文献标志码：A         文章编号：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

凝结水泵是火电厂运行的重要设备，在火力发电过程中占据着重要的地位，但是由于电力行业的特性，火电厂的设备始终处于高负荷运行状态，所以很容易出现设备故障问题，影响到火电厂供电服务的质量。发电系统运行中会产生大量的热量，为了保证设备的正常运行，就需要凝结水泵正常运转，促进发电系统可以正常运转。凝结水泵在运行过程中，经常会由于种种原因导致出现汽蚀现象，当凝结水泵出现汽蚀现象以后，随着设备的持续运行，汽蚀现象会逐渐的严重，如果不及时处理，泵体的结构就会受到损坏，影响机组的安全运行。因此，在火电厂运行过程中，需要结合运行的实际，及时的采取有效措施防止凝结水泵汽蚀现象发生。

1 火电厂凝结水泵的汽蚀危害分析

火電厂的凝结水泵在运行中，内部流道受到液体压强影响，不可避免产生气化压强，泵内有气泡出现，而这些气泡是以蒸汽构成的。水中有很多的蒸汽和气体，随着水流气泡进入到高压区域，凝结后重新变为水蒸气，气泡也会破裂积压占据空间，形成冲击力，促进气泡产生和聚集，高压水就以极高的速度流向这些气泡原本占有的空间，形成一个冲击力，气泡形成、聚集以及破裂的过程就是汽蚀。

通常情况下，凝结水泵吸入真空度超过允许值时，产生汽蚀，多出现在叶轮外缘叶片、盖板和导轮处，几乎不会出现叶片进口处。对装置的影响，是由于气泡破裂产生较大的冲击力和破坏力，可能出现化学腐蚀、机械腐蚀情况，致使水泵无法正常运行。气泡破裂会导致流道堵塞，通畅度下降，流体从叶片中所获取的能量较小，不仅会影响到水泵出口流量稳定性，大大降低凝结水泵的运行性能。同时，汽蚀现象也会产生异常振动和噪声，为水泵平稳、安全运行埋下一系列隐患。

2 火电厂凝结水泵汽蚀的原因分析

2.1 流动介质内混入了空气

通常情况下，凝结水泵的入口过滤网都需要定期将其抽出并清洗。在对滤网进行清洗时，一旦备用水泵入口的阀门不具有较强的密封性，则很容易导致在入口母管中有部分空气混入，其会在水流的作用下直接运行至水泵中。当混入的空气达到一定界值时，在水泵运行的过程中就会出现汽蚀的现象。一旦出现这种情况，可立刻将排空气阀门打开，将多余的空气尽快排出，从而最大限度降低出现汽蚀的可能。

2.2 入口滤网出现堵塞

由于检修等各方面原因，当凝结水的水质相对较差时，设备则不可避免的会存在一定量的杂质，随着其长时间的运行，这些杂质会最终导致凝结水泵入口处的滤网发生堵塞。当发生这类故障时，会导致入口处的滤网出现差压的变化，需及时对杂质进行清理，将故障排除。

2.3 沿程阻力较大

由于系统设计的规则与要求，由凝汽器热井到凝结水泵之间的管道会相对较粗、较短。而且在设计管道时还会设计入口阀门、入口滤网、入口母管弯头以及入口母管三通等多个附件，这样的话就增加了流体的沿程阻力。一旦在后期对其进行改造，由于会将其阻力元件增加，因此也会导致沿程阻力的增加，最终则会导致凝结水泵由于不具备足够的汽蚀余量而导致出现汽蚀的现象。

2.4 入口阀门的阀芯脱落

在使用过程中，由于入口阀门的阀芯会长时间的被流体所冲刷，因此很可能导致出现开关不到位，甚至脱落以及阀芯移位等情况，最终将会引起入口管道的流体截面积有所缩小，一旦入口流量迅速减少，很可能导致水层出现汽蚀。

2.5 入口管道堵塞

在进行停机检修时，必不可少的工序之一则是对凝汽器内部进行检修，检修的过程中很可能由于部分辅助材料或器具在凝汽器内部遗留，从而导致堵塞凝结水泵的入口管道。由于在实际的设置中，将入口格栅网设置在了凝汽器水室通往热井入口处，因此可能会存在一些体积较小的物体随着水流逐渐流入到入口滤网处，一旦滤网出现堵塞将会出发报警讯号，这时则需要隔离并切除水泵，从而将滤网进行进一步清洗。不仅如此，有时在凝汽器内也会存在体积相对较大的物体将入口栅格网堵住，这时入口母管的流量则会受到限制，导致转速逐渐升高，最后也有可能出现汽蚀。

3 火电厂凝结水泵汽蚀的有效处理措施

3.1 故障处理方法

（1）一般情况下，火电厂要准备备用的凝结水泵，如果凝结水泵在正常运行的过程中出现汽蚀现象，为了避免供电服务不中断，可以及时的启动备用泵。实时观察单台凝结水泵汽蚀情况，如果属于单台汽蚀，将故障泵及时隔开，并检查凝结水泵入口是否全打开，泵入口滤网有无堵塞情况。（2）如果备用泵仍然存在汽蚀情况，则需要检查泵流量大小以及循环门是否开启情况。检查凝汽器水位，如果水位过低的话，要及时的进行补水。通过对水泵封水压力情况检查，分析凝结水泵周边和抽空气门区域有无存在漏气情况，将漏气点及时的进行隔绝。（3）持续减少凝结水泵负荷，与汽蚀区域完全脱离，适当降低机组运行负荷，控制除氧器液位，防止液位过低出现汽动给水泵前置泵发生跳闸情况，影响机组的运行。（4）结合实际情况，针对性提升凝汽器液位，凝结水泵汽蚀余量持续升高的同时，实时观察凝结水泵最大出力，以此为依据，调整机组运行负荷。（5）全面检查凝结水泵的入口滤网和入口门是否保持正常状态，再循环门有无异常，凝结器水位，泵机封水压等是否正常，泵及泵体的抽空气门有没有存在漏气的情况。停机后及时的检查泵入口管道以及管道隔栅有没有堵塞的现象，需要及时的清理堵塞物，避免产生连锁反应，加剧设备损坏。

3.2 防控措施

（1）从泵体本身的结构来看，多级泵的首级叶轮要采用双吸式，可以更好的降低泵的必须汽蚀余量;在主叶轮同轴安装诱导轮;减少水泵进口管道的弯度以及阀门等设备，更好的减少阻力损失;除氧器的安装高度要合适;首级叶轮的材料要选择抗汽蚀性良好的。（2）持续升高凝结水水质，并对后续生产全过程监管和控制，规避滤网堵塞情况出现。（3）加强凝结水泵检修管理，定期或不定期检修，在内部检修凝汽器后，及时的将作业现场杂物、灰尘清理干净，避免杂物沉积在装置内部以及凝结水泵入口管道发生堵塞现象。机炉管道焊接过程规范、标准，避免水溶纸以及焊渣等残留在管道中，造成滤网的堵塞。（4）加强设备监管控制。通过对设备监管控制，检查凝结水泵入口是否严密关闭，避免滤网清理时诱发汽蚀问题发生。通过提升凝结水泵入口门开关速度，在异常情况下，可以及时的将故障泵及时隔离开来，避免产生连锁反应。管道口法兰垫片的选择，优先使用不容易脱落、损坏的垫片，检查各管道法兰垫片连接情况，避免装置启闭时产生的冲击压力崩开法兰，避免凝结水泵中有大量漏空气进入。（5）分开设置泵体的抽空气门，如果使用同一根，可能抽空气门发生漏空气情况，导致凝结水泵无法正常运行。（6）清理滤网的同时，要制定相应的隔离措施，使用机封水管道注水，但是滤网不放水，避免由于泵入口门不严密出现汽蚀。（7）凝结水泵倒换环节，工作人员首先要适度的打开凝结水泵出口门，以此來减少装置启动时产生的冲击力，避免损坏出口管道。同时，应做好事故预测和分析，编制合理的防控方案，一旦出现突发事件，可以有条不紊的处置，维护工作人员的人身安全。

总之，凝结水泵汽蚀的根本原因是因为水在高温之后汽化引起的，同时在，运行过程中，还与水的温度、除氧器的压力以及水泵的安装高等等有密切的关系。因此，在凝结水泵的实际运行过程中，要采取必要的措施将水泵进口的压力降低，让给水的压力大于水温向对应的饱和压力，就会在一定程度上减少水泵的汽蚀现象。

4 结束语

综上所述，凝结水泵属于火电厂供电机组重要组成部分，长时间运行中，可能发生汽蚀现象，进而损坏凝结水泵，降低水流量。如果未能得到及时有效处理，机组可能跳闸，对设备带来严重的损坏。所以，要加强凝结水泵的检修管理，定期清理滤网，降低设备故障的发生几率，确保机组安全稳定运行。

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