火电厂凝结水泵汽蚀的原因及处理

火电厂凝结水泵汽蚀的原因及处理

季羿

大唐滨州发电有限公司 山东省滨州市256600

摘要：火电厂凝结水泵的汽蚀问题是一个复杂的问题，需要从多个方面进行分析和防控。通过深入分析汽蚀产生的原因，采取针对性的处理措施，可以有效减少汽蚀对凝结水泵和整个火电厂的影响。同时，火电厂应加强设备的监测和维护，及时发现和处理潜在的汽蚀问题，确保设备的正常运行和使用寿命。未来，随着技术的不断进步和应用，相信火电厂凝结水泵的汽蚀问题将得到更好的解决，为火电厂的安全稳定运行提供更加可靠的保障。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。

关键词：火电厂；凝结水泵汽蚀；原因；处理

前言

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。

1水泵汽蚀的产生

火电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。

2水泵汽蚀的危害

水泵在产生汽蚀的过程中，由于水流中含有汽泡破坏了水流的正常流动规律。改变了流道内的过流面积和流动方向，因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏。能量损失增加，从而引起离心泵的流量、扬程和效率迅速下降，严重者可达到断流状态，这种工作性能的变换，对于不同比转数的水泵是不同的。低比转数的离心泵叶槽狭长，宽度较小，很容易被汽泡阻塞，在出现汽蚀后，Q—H、Q一ƞ曲线迅速降落。对中、高比转速的离心泵和混流泵，由于叶轮槽道较宽．不易被汽泡阻塞，所以Q—H、Q一ƞ曲线先是逐渐下降，汽蚀严重时才开始锐落。对高比转数的轴流泵，由于叶片之间流道相当宽阔，故汽蚀区不易扩展到整个叶槽，因此Q—H、Q一ƞ曲线下降缓慢。汽泡溃灭时，水流因惯性高速冲向汽泡中心。产生强烈的水锤，大的压强频率作用于过流部件上，引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆，产生疲劳现象，金属表面开始呈峰窝状，随之应力更加集中，叶片出现裂缝或剥落。这就是汽蚀的机械剥蚀作用。在汽泡凝结渍灭过程中，水柱压力瞬时升高和水流之间的撞击，以及对过流部件的打击，使水泵产生噪声和振动现象。并伴有气泡破裂的噼啪、轰鸣声。在低区生成汽泡的过程中，溶解于水中的气体也从水中析出，所以汽泡实际是水汽和空气的混合体。活泼气体(如氧气)借助汽泡凝结时所产生的高温，对金属表面产生化学腐蚀作用。在高温高压下，水流会产生带电现象。过流部件的不同部位，因汽蚀产生温度差异。形成温差热电偶，导致金属表面发生电解作用(即电化学腐蚀)。水泵壁面在冲击力反复作用下，起初是出现麻点，继而变成蜂窝状。严重时壁面会在短期内被击穿。由于还有一部分没有破裂的汽泡随水流出水泵。导致泵的流量减小。扬程、效率下降，甚至中断供水。另外，当水中泥沙含量较高时，由于泥沙的磨蚀，破坏了离心水泵过流部件的表层，发生汽蚀时．加快了过流部件的蚀坏程度。

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）提高凝补水水质，并持续对凝结水泵运行状况进行监视记录（3）加强凝结水泵检修管理，定期检修，凝结水泵解体后，检查凝结水泵诱导轮口、首级叶轮，检查汽蚀情况，对裂纹、脱落部位及时进行挖补焊接，必要时进行更换，并清理打磨各部件。使用梯子下至凝泵坑内，对坑内进行内部检查，避免有杂物沉积在凝泵坑底部，损坏凝结水泵。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，以此来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。

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。

参考文献：

[1]陈志秋，傅斌.超临界600MW机组凝泵的变频节能改造[J].电力与能源，2019，37（3）：359-362.

[2]朱双峰，魏成明.火力发电厂凝结水泵节能优化改造分析[J].山东工业技术，2019（2）：188-189.