资源·环保
中图分类号：TQ172
文献标识码：B
闽青：凝结水象汽蚀引起的真空下降及其防范
文章编号：1007-0389(2012)0680-01
凝结水泵汽蚀引起的真空下降及其防范
闫青，王群波（中国联合水泥集团南阳分公司.河南镇平474250）
1事故现象和分析
中国联合水泥集团南阳分公司3000t/d+6000/d生产线配套的16MW余热发电系统于2008年9 月投产以来，一直运行稳定，从来没有因真空间题引起停机，可是就在2012年2月25日，发现凝汽器真空度急剧下降，排气室温度逐渐升高，凝汽器端差增大，主蒸汽压力下降，汽轮机负荷降低，现场凝结系统管道振动较大，继而凝结水泵也发生间隙性振动。
凝汽器真空度急剧下降，造成原因通常有循环水中断、后轴封(低压缸)轴封中断、射水泵或射水抽气器故障、凝汽器满水或真空系统大量漏气造成。现场巡检工、维修工和带班领导一起逐项排查，并停"1凝结水泵并启动备用泵。其后管道振动是减小了，但真空度仍旧下降。最后检查到热水井下凝结水泵管道时，发现该管道上一排污阀门与管道焊接处有6mm的裂纹。这是当凝结水泵发生汽蚀而导致泵振动加剧时，由于排污阀门较重且没有固定，从而导致排污阀门与管道焊接处产生了裂纹。而这 6mm的裂纹存在，是启动凝结水泵备用泵后真空仍旧下降的原因所在。
在此，我们首先了解一下汽蚀现象及危害。凝结水泵内反复地出现液体汽化和凝聚过程而引起金属表面受到破坏的现象称为汽蚀现象。它产生的危害有：(1)泵发生汽蚀时，由于气泡的破裂和高速冲击，会引起严重的噪声和振动，而泵组的振动又会促使气泡的发生和渍灭，两者的相互作用，有可能引起汽蚀共振；(2)泵在汽蚀下运行，气泡破灭时产生的高压力频繁打击在过流部件上，使材料受到疲劳破坏而产生机械剥蚀，同时在液体汽化过程中，溶解于液体的空气被析出，析出空气中的氧气借助汽蚀产生的热量，对材料产生化学腐蚀，两者共同作用，使材料受到损害；(3)泵内汽蚀严重时，产生大量气泡会堵塞流道的面积，减少流体从叶片中获得的能量，导致扬程下降，效率降低，其至会使水泵的出水中断。因此对余热发电系统控制汽蚀现象非常重要。
2事故处理和防范
本例中造成凝汽器真空度急剧下降的主要原因是凝结水泵汽蚀造成振动加剧，振动又使排污阀门
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万方数据
与管道产生裂纹，裂纹向外蒲气从而引起真空下降。对此采取的措施是：-是启用凝结水泵备用泵，二是处理裂纹。其中裂纹处理时，为了不使机组停运，我们先把排污阀用角铁固定在周围的地基上，使其不产生振动：然后用胶把焊缝粘住，且边粘边检验焊缝处有无负压来检验粘结的效果，直到脱焊处无负压时，才说明已粘结牢固；最后观察真空值是否上升，排气室温度是否下降，以验证方案和效果。
余热发电系统运行管理中，防止凝结水泵汽蚀、防止凝汽器真空度下降的措施主要有以下几方面。
（1）岗位工应经常加强对现场的设备、阀门、管道的巡检，排除一切影响机组运行的不利因素。当发现真空度下降时，中控操作员首先应根据真空度下降的快慢，依据运行规程的规定降低负荷（即依据运行规程中真空度和机组负荷对应表进行操作),并通知汽机巡检工和维修人员查找真空下降的原因，根据引起真空下降的因素进行逐一排查。
(2）在原因排查中，应从故障现象明显的设备着手。如根据凝结水泵电机电流变化情况和水泵出口压力情况，可判断设备故障的严重性；同时要检查与凝结水泵相连设备阀门的运行情况，检查凝结水泵吸入口切断阀水封、水泵的轴封盘根以及密封水源是否正常：还应检查水泵与凝汽器气侧联络管上的阀门是否开启。如何发现存在间隙性振动，则可以判断凝结水泵发生有汽蚀，此时应及时启动备用水泵。
（3）提高泵的抗汽蚀性能，主要从改善泵的吸入性能和提高泵的有效汽蚀余量和降低必须汽蚀余量方面进行。其中：提高有效汽蚀余量的措施有降低吸入管路的阻力损失、降低泵的儿何安装高度、设置前置泵和装设诱导轮。降低必须汽蚀余量的措施有：首级叶轮采用双吸叶轮，或增大首级叶轮的进口直径和增大叶轮叶片的进口宽度，以降低泵的人口流速；选择合适的叶片数量和冲角来改善叶轮的汽蚀性能；适当放大叶轮前盖板处液流转弯半径，以降低叶片人口的局部阻力损失。此外，采用抗汽蚀性能比较好的材料制成的叶轮或喷涂在泵壳叶轮的流道表面上，也可延长泵叶轮的抗汽蚀性能。
（编辑：沈新）（收稿日期：2012-04-24）
水泥工程2012年第6期