王峰
国电汉川发电有限公司 436100
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，泵是将原动机的机械能转换成液体的压力能和动能从而实现液体定向输运的动力设备。水泵在运行过程中，有时会出现打不出水、流量不足、扬程不够、轴承发热功率消耗过大、振动、零部件损坏等故障。泵的故障分析和排除，对于连续生产的工厂十分重要。近年来各电厂为节能增效进行的变频改造，大大地拓宽了立式泵的工作转速区域，甚至涵盖了设备的结构共振区，导致泵体在某些运行频率下出现结构共振，以至于许多泵组的变频器无法正常投运，对机组的安全性和经济性均造成了严重影响。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
引言
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泵的汽蚀
壳体疏水箱内的凝结水为饱和水，压力降低至该温度下的汽化压力时，凝结水便产生汽泡。汽泡不断聚结，随液体进入高压区时，汽泡破裂。这种汽泡的产生、聚结、流动和破裂的过程就称为汽蚀。为确保不发生汽蚀，避免引起泵的振动，在设计时就应确保ＭＳＲ疏水泵的有效汽蚀余量大于必需汽蚀余量。为使ＭＳＲ疏水泵适应多种工况运行，一般要求正常工况下有效汽蚀余量与必需汽蚀余量之比大于1.8，以进一步避免泵的汽蚀风险。
2火电厂凝结水泵汽蚀的原因分析
2.1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。
2.2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。
3火电厂凝结水泵汽蚀的有效处理措施
3.1吸气管和真空管的正确结构
吸入管和离心泵真空管中的压力通常很低。如果在尺寸和形状上选择不当，它们很容易变成空心，因此，必须改善离心泵的空腔性能，以确保在进入风机之前消除对流体流动的最小障碍，并确保液体流动处于良好的电流状态。首先，应使用最短的吸管，使其结构尽可能简单，便于流体流动，并尽量减少不必要的管道，如弯头、附件等。吸入管的直径也应正确选择，如果吸入管过大，在低流量条件下会变得不一致；如果直径过小，会造成牵引力的大损失，降低叶轮吸入部位的液体压力，不利于吸入，这是不够的。确定真空管直径对离心泵汽蚀性能的影响。真空管直径过大，导致离心泵处于空心状态，这大大降低了泵的调节作用。
吸嘴的尺寸和结构对离心泵的汽蚀性能有着明显的影响，应引起足够的重视。
3.2壳体疏水箱内饱和水会发生闪蒸
由于降负荷速度较快，认为泵入口水温保持不变。则当负荷从100％ＦＰ快速下降至90％ＦＰ时，壳体疏水箱压力由9.89ｂａｒ降至8.87ｂａｒ，而泵入口水温仍维持在179.4℃。按照１００％负荷的流量计算，泵入口管径为ＤＮ350，此时ＭＳＲ疏水泵的汽蚀余量约为－5.2ｍ，已发生泵的汽蚀。壳体疏水箱内的饱和水闪蒸产生汽泡，引起液位剧烈波动，同时闪蒸会带走部分热量，使得疏水温度下降；另一方面，闪蒸一定程度上延缓了疏水箱内压力的下降速率，ＭＳＲ疏水泵入口压力下降速率小于高压缸排汽压力下降速率。
3.3蜗旋汽蚀
凝结水泵前段的水仓、进水池等处设计不当，水泵进水口处水流紊乱，涡流携带部分空气进入泵体，这类汽蚀状况会呈现周期性，水泵内形成的涡带会造成叶片的表面损伤，并集中在叶片低压区域。同时漩涡旋转方向与水泵内水流正常旋转方向不同对水泵造成影响也不相同，当两者方向相同，相对运动较弱，对于离心泵而言，功率会下降，并出现欠载;方向相反时，流体相对速度高且流量大，离心泵可能会出现超载。
3.4对水泵全面解体检查
对水泵采取了全面检查，包括水泵解体检查、水泵基础面水平情况检查。在将凝结水泵外筒体吊出后，发现在安装过程中，施工单位用保温材料代替二次灌浆填塞，导致基础不稳定。采取措施对基础板找平找正。具体处理为重新做二次灌浆，选好垫铁着力点，将着力点设置于基础附近并对称布置。对水泵解体后，对水泵叶轮轴测弯曲度发现，叶轮轴弯曲度0.10mm，远远大于弯曲度不大于0.05mm的标准。并且存在诱导轮汽蚀、水泵推力轴承磨损等现象。联系生产厂家，更换新的泵轴、诱导轮和推力轴承，对新轴测得弯曲度0.03mm，诱导轮动静平衡测试合格，均满足运行要求。
3.5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。
3.6减少凝结水泵进气
减少凝结水泵运转过程中进入大量空气，需要从以下几处进行适当优化。降低水仓深度与落水口间落差，排水进入水仓时落差不宜过大，否则由于冲击作用会导致水体携带大量空气;确保水仓容积，排水进入凝结水泵前在水仓内部进行静置，可以将水体中气体逐步析出，应确保水体具有0.5h以上的静置时间，需要增加水仓的容积来储存更多水量;增加水泵进水管深度，水仓深部的水体含气量较低，并且不易在管口产生旋流;及时监控水仓液位变化情况，避免水位变化量过大，导致水位过低，接近或低于进水管口。
结束语
综上所述，为防止汽轮机快速降负荷时泵发生汽蚀，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。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。
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