凝结水泵喘振、汽蚀探究与处理

发表时间：2020-07-09T01:32:01.777Z 来源：《科技新时代》2020年4期 作者： 孙达

[导读] 汽轮机是生物质发电重要的重要设备之一，而凝结水泵又是汽轮机的关键辅助设备。一旦凝结水泵出现问题，则势必会影响整个汽轮机的运行，严重的可能会发生非计停。故本文就凝结水泵常见的喘振以及汽蚀问题展开深入探究，分析其原因的同时找出有效的应对策略。以期对同行业者有所帮助。孙达

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摘要：汽轮机是生物质发电重要的重要设备之一，而凝结水泵又是汽轮机的关键辅助设备。一旦凝结水泵出现问题，则势必会影响整个汽轮机的运行，严重的可能会发生非计停。故本文就凝结水泵常见的喘振以及汽蚀问题展开深入探究，分析其原因的同时找出有效的应对策略。以期对同行业者有所帮助。 关键词：凝结水泵；喘振；汽蚀； 引言

作为汽轮机的重要辅助设备，凝结水泵主要负责将汽轮机凝结器中凝结的水从热井内抽出，通过加热器传递至除氧器中[1]。随后除氧器内的水经过给水泵再进入锅炉加热，变为蒸汽带动汽轮机做功，从而实现汽-水-汽的循环[2]。由此可见，凝结水泵在整个发电过程中起着尤为关键的作用[3]。由此对其常见喘振、汽蚀等故障形式进行深入研究有着一定的积极意义。 1.常见凝结水泵故障分析 1.1喘振故障分析

一般而言，汽轮发电机在不同的季节，带有抽汽的冷凝式汽轮机组其给水流量往往会由于运行期间负载以及供热负载的变化而改变[4]。所以，负荷不同时，凝结水量往往也各不相同。例如在夏天纯凝气模式下满负荷可以达到每小时55t，但在冬天需要额外抽汽投入供热中，则只可能到达每小时45t左右。除此之外，部分发电机组实际运行期间泵流量可能远达不到设计要求的流量。所以，在对冷凝器液体条件设备开展自主调节期间，泵随之出现周期性的异常波动。此外，当机组调节装置以及泵出口端较远、且其间距过来除氧设备凝结管路较长情况下，可能导致出口的管道出现喘振情况，促使凝结水泵一进入不稳定区域存在回流情况下，则会导致整个的出口线路回流情况，最终诱发激烈的喘振问题[5]。 1.2汽蚀故障分析

汽蚀问题是凝结水泵较为常见的故障形式之一，因为进口的管道设计不当或者没有有效结合大气压力、温度情况以及介质压力等的改变进行设计，从而由于汽蚀等情况使得泵过早失去工作效力。综合凝结水泵自冷凝器热井端到水入口之间的管道的不同情况，实际可能导致凝结水泵出现汽蚀的原因可以划分成以下两个方面，首先，自冷凝器的热至凝结水泵入口位置间距过低，凝结水管道所采用的直角弯头过多；其次，凝结水泵入口区域采用的管道其规格过低，直径过小。弯头过多以及凝结水泵的管道管径设置过小等，均会导致其入口位置的阻力过高，由此会进一步诱发汽蚀情况，影响整个系统的可靠运行。 2.处理对策分析

针对凝结水泵喘振以及汽蚀两方面主要问题，可以采取下述办法进行处理。 2.1喘振的处理策略分析

由于离心泵的喘振情况实质为泵在运行输液期间流体存在的喘息情况，导致液流出现断断续续情况，由此诱发压力以及流量等也随之存在极度不稳定的波动情况，最终导致泵异常运行。所以在前期对泵进行选择过程中，务必尽量的选择没有驼峰情况的泵；除此之外，还应当注重将具体设备的工作点安置于稳定作业区域内，从而规避泵处于不平稳的以及小流量空间情况下工作不稳定的情况。另外，在整个设备的设计过程中，泵排出端的流量调节模块应当安置于泵和空气槽中心，切忌搭载至其他模块后面。基于上述一系列办法可以起到较好的降低凝结泵入口位置的管道压力，大大改善喘振情况。 2.2汽蚀的处理策略分析

缓解泵入口区域的管线的阻力是规避凝结水泵出现汽蚀的重要前提。由此，在针对凝结水泵汽蚀问题进行处理过程中，务必就其性能、规格以及设备供应商等方面着手，切实掌握该设备的必需汽蚀余量以及有效汽蚀余量等参数。但设备设计期间，应当对其最佳安装高度等参数进行明确，此外还应当尽可能的把原设计内的直角弯头等情况替换为一百二十度的弯头设计方案，从而可以更为有效的缓解凝结泵的入口位置的管线阻力情况，有效降低凝结水泵存在的汽蚀问题。 3.凝结水泵其他故障类型与处理

汽蚀以及喘振等式凝结水泵运行期间常见的故障形式，对于此类问题应当加强巡检力度以及完善应急措施，从而降低不必要的损失。但同时一些不常见的故障形式也有必要进行分析，从而确保出线问题时可以得到及时的处理，保证设备运行效益。 3.1漏真空失压问题与处理

凝结水泵的入口位置和凝汽器联通，且入口区域的压力通常为负压状态，一旦凝结泵运行况下，其本体将会同时存在负压区与正压区两个部分。凝结泵备用情况下，自凝结泵入口位置到出口逆止阀之前，均为负压情况，同时两个凝结泵的抽空气管阀系统的整体性，在切换备用泵期间，如果密封水调解不合适、存在泄漏以及抽空气等情况，则会导致备用泵流入空气，并基于抽空气门流入运行泵从而导致失压情况，知识凝结泵出力大幅下降以及停机等情况。

针对该问题则可以采用下述三个方面进行处理，首先，对整个泵体的密封性进行校验，确保泵壳、连接区域以及密封填料等均达到使用要求；其次，在运行泵之前在入口线路以及泵中的空气均应当彻底排除干净；最后，仔细排查泵的各个管道的阀门等均处在正确的工作状态。

3.2密封水密封问题与处理

一些机组设计密封水选择自出口逆止阀顶端管线直接引出至凝结泵的填料环中开展密封的方式。因为施工工艺以及使用原料质量等原因，运行一段时间之后可能存在密封水管开裂、管内所剥离金属碎屑堵塞管道等情况。除此之外，因为直接引出口凝结水实施密封的模式，凝结水于出水阀门开度调解期间，压力也会随之变化，压力随之产生剧烈的波动情况，则势必会给整个设备等造成严重的冲击影响，如若阀门的开度过高情况下，则出口凝结水压也会随之逐渐降低，进而密封水压力也会随之下降。如若低于规定的密封压力情况下，则会存在吸入空气情况，由此会发生真空骤然降低，失压解列设备。

针对该问题可以从下述两个方面展开进行处理，首先，把密封管道下端容易出现问题的部分进行必要的更换，改用两头丝扣的钢丝软管替代，以利于更换且不会存在断裂情况；其次，增加改造密封水形式，自凝汽器补水管路引水至填料函密封环中，因为采用稳压补水的方式，不会由于作业阀门的开度的变化而产生任何的影响，确保密封水的密封性以及稳定性，此外，原始设计的密封水管路当做备用管道，也大大提升了整个的运行安全性。 4.结束语

凝结水泵是汽轮机的重要辅助设备之一，其运行可靠性与否直接关系到整个汽轮机的运行工况，此外对发电性能也会产生一定的影响。汽蚀以及喘振是凝结水泵最常见的运行故障形式，此外包括密封水密封不良以及漏空失压等也是凝结水泵运行中偶然会发生的问题。但无论哪类故障形式，一旦出现如若不加以及时的处理，势必会导致严重的后果，不利于设备的安全可靠运行。为了规避设备运行期间可能存在的一系列问题，有关部门应当加强对设备的巡检力度，针对极易出现的问题应当着重加强检查，并对各种问题预先建立完善的应急机制。一旦发现问题，应当立即上报并依据预案规范等采取及时有效的措施进行干预。 参考文献

[1]杜仁波. 汽轮机凝结水泵设备运行过程中的常见症状及维修[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2014(23):51-52. [2]寇秉原, 李进伟, 韩帮军. 转炉余热锅炉热水泵喘振问题及解决[J]. 通用机械, 2014, 000(008):68-69. [3]宋寅刚. 矿井主排水泵产生噪声喘振原因分析及防护措施研究[J]. 机电工程技术, 2018, 47(10):189-190. [4]宋寅刚. 矿井主排水泵产生噪声喘振原因分析及防护措施研究[J]. 机电工程技术, 2018, 049(010):177-178. [5]张宝. 凝结水泵变频改造调试与节能潜力挖掘[C]// 中国可持续发展论坛. 2008，010(005):31-32.