【摘 要】凝結(jié)水泵作為電廠中的重要輔機設(shè)備，其能否在各種工況下穩(wěn)定運行，對于電廠發(fā)電系統(tǒng)的能否安全穩(wěn)定運行，有著重要影響。本文以印度GMR工程中所使用的、型號為NLO350-400×7S的立式凝結(jié)水泵為例，解釋了凝結(jié)水泵汽蝕及出力不穩(wěn)所產(chǎn)生的原因，以及檢修流程及方法，為以后同類型泵組安裝檢修提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】凝結(jié)水泵；飽和水；汽蝕；解決方法

一、凝結(jié)水泵汽蝕產(chǎn)生的原因及危害

在凝結(jié)水泵運行過程中，葉輪入口處的壓力是最低的，而當(dāng)葉輪入口處壓力越低時，其吸水高度就越高，當(dāng)水在葉輪入口處流速增加，壓力低于工作水溫對應(yīng)的飽和蒸汽壓力Pn（水開始汽化的壓力）時，會引起一部分水蒸發(fā)，即發(fā)生汽化現(xiàn)象。

在水汽化的同時，溶解在水中的氣體也從水中逸出，形成許多蒸汽與氣體混合的小氣泡，這些小氣泡隨著水流進入葉輪內(nèi)壓力超過飽和蒸汽壓力Pn的區(qū)域時，氣泡中的蒸汽又突然凝結(jié)成水，此時在氣泡消失的地方就形成了空洞，周圍的水急速沖入空洞對其進行補充，造成極大的水力沖擊。由于氣泡不斷的形成與凝結(jié)，強大的水擊壓力以極高的頻率反復(fù)地作用在葉輪上，這種連續(xù)的局部沖擊，會使金屬材料表面逐漸疲勞損壞，通常稱這種破壞為剝蝕。在所產(chǎn)生的氣泡中還夾雜有一些活潑的氣體（氧氣），借助水蒸氣凝結(jié)時所釋放出的熱量對金屬起化學(xué)腐蝕作用，化學(xué)腐蝕與機械剝蝕的共同作用使金屬表面很快出現(xiàn)了蜂窩狀的麻點，并逐漸形成空洞，這就叫做汽蝕現(xiàn)象。

水泵發(fā)生汽蝕時，水泵內(nèi)就會發(fā)出振動和產(chǎn)生噪音，同時因為在水流中有大量的氣泡，破壞了水流的連續(xù)性，阻塞流道，增大流動阻力，使水泵流量、揚程、功率和效率顯著下降，隨著汽蝕程度的加強，氣泡大量產(chǎn)生，最后造成了斷流。

二、現(xiàn)場施工過程中，凝結(jié)水泵汽蝕的處理措施

印度GMR工程使用單臺機組配兩臺100 %容量的凝結(jié)水泵，1臺運行1臺備用。凝結(jié)水泵采用立式凝結(jié)水泵，采用抽芯式結(jié)構(gòu)，泵的部件可拆裝更換。泵殼按成全真空型設(shè)計。凝結(jié)水泵主要參數(shù)及型式如下：

型式（或型號）及用途：

型式： 立式；

型號： NLO350-400×7S；

在GMR項目#1機組的試運行過程中，凝結(jié)水泵出現(xiàn)出口壓力波動大、甚至瞬間不出力的現(xiàn)象，給試運的有序推進帶來嚴(yán)重影響。根據(jù)凝結(jié)水泵運行中出現(xiàn)的現(xiàn)象，我們對其進行了如下檢查：

（一）系統(tǒng)檢查

首先，我們對凝汽器熱井的水位進行檢查，按要求其最低水位應(yīng)不低于《凝結(jié)水泵技術(shù)協(xié)議中》規(guī)定的最低水位625mm。而經(jīng)確認(rèn)，凝汽器實際水位為975mm，可以滿足運行要求。

其次，我方聯(lián)系電氣專業(yè)對已安裝的儀表進行了仔細檢查，并將其中有疑問的拆下重新校驗，最終排除了儀表不準(zhǔn)確的可能。

再次，我方對水泵進行充水，仔細檢查泵進口管路上的臨時濾網(wǎng)或固定濾網(wǎng)是否通暢。經(jīng)排查，我方發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)干凈，不存在水流不暢的狀況。

最后，我方對所有與泵入口相連管道上的法蘭進行抹油密封處理，但是在保證密閉性良好后，再次開機仍然出現(xiàn)出力不穩(wěn)定及瞬時不出力現(xiàn)場。由此可知管道密封性良好，對凝結(jié)水泵的穩(wěn)定運行不存在影響。

（二）設(shè)備本體檢查

在對廠家提供的技術(shù)資料《凝結(jié)水泵運行維護手冊》進行了徹底而深入的研究之后，我方發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水泵的每個設(shè)計環(huán)節(jié)都科學(xué)合理，符合國標(biāo)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。如圖所示：

在排除了凝結(jié)水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理的猜測后，我們將檢查的重點轉(zhuǎn)移到是否有外部空氣進入泵體內(nèi)部上。

（三）脫氣管與泵體機械密封冷卻水系統(tǒng)檢查

經(jīng)現(xiàn)場認(rèn)真檢查及反復(fù)試驗，我方發(fā)現(xiàn)廠家設(shè)計的密封水系統(tǒng)不合理，這就導(dǎo)致在凝結(jié)水泵高真空運行的過程中，外部空氣漏進泵體，造成凝泵汽蝕。

在確定了汽蝕現(xiàn)象的成因之后，我發(fā)立即組織技術(shù)人員制定整改措施：

首先，改變凝結(jié)水泵入口管道結(jié)構(gòu)，在凝結(jié)水泵自供水管道增加1路密封水，保證密封水壓力0.3-0.6MPa，水量控制在0.6-1.0m3/h。

其次，將機械密封下腔室回水口封堵，使得密封冷卻水直接進入泵體入口，將做功后的密封水自泄荷水管道引至泵體脫氣管進入凝汽器，以此增加冷卻水量，從而可以更好地冷卻機械密封及輔助機械處密封，從而有效防止空氣進入。

再次，因為在試運初級階段，凝結(jié)水系統(tǒng)內(nèi)部較臟，一般情況下，臟物都會聚集在凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)處，此時入口濾網(wǎng)需要在線切換清理，而這樣操作會導(dǎo)致部分空氣無法排出。針對這種情況，我方將濾網(wǎng)頂部的放氣管引入凝結(jié)水泵脫氣管道，這樣管道內(nèi)的氣體可以及時吸出，進入凝汽器內(nèi)。

在按照改造方案實施后，經(jīng)開機運行檢查，凝結(jié)水泵運行良好。

三、結(jié)論

根據(jù)我方施工經(jīng)驗，為提高類似機組的安裝質(zhì)量，特提出以下建議：

由于凝結(jié)水泵所輸送的是相應(yīng)于凝汽器壓力下的飽和水，所以凝結(jié)水泵入口易發(fā)生汽化現(xiàn)象，故水泵性能中規(guī)定了進口側(cè)的灌注高度，以便通過借助水柱產(chǎn)生的壓力，使凝結(jié)水離開飽和狀態(tài)，從而避免汽化。因此凝結(jié)水泵必須安裝在熱井的最低水位以下，使水泵入口與最低水位之間維持0.9～2.2m的高度差。

由于凝結(jié)水泵進口是處在高度真空狀態(tài)下的，容易從不嚴(yán)密的地方漏入空氣積聚在葉輪進口，使凝結(jié)水泵打不出水。所以一方面要求進口處嚴(yán)密不漏氣，另一方面在泵入口處接一抽空氣管道至凝汽器汽側(cè)（亦稱平衡管），以保證凝結(jié)水泵的正常運行。

參考文獻：

[1]徐文忠、鄭國良等.離心水泵的汽蝕現(xiàn)象分析及對策.節(jié)能技術(shù).2007

[2]上海水泵廠.凝結(jié)水泵運行維護手冊.2007