1000MW超超临界机组凝结水温度升高造成凝结水泵汽蚀的原理及预防措施.pdfVIP

1000MW超超临界机组凝结水温度升高造

成凝结水泵汽蚀的原理及预防措施

摘要：凝结水泵是电厂广泛使用的重要辅机，承担着输送凝结水、为汽轮

机低压缸、三级减温器、凝汽器、提供冷却水，大、小机真空泵破坏阀注水、以

及汽动给水泵和凝结水泵本体轴封提供密封水的作用，其可靠的运行在机组启停

及正常运行中至关重要。然而，作为离心泵，其在电厂实际应用中经常面着汽

蚀的问题，汽蚀严重时，直接影响机组安全稳定运行。造成凝结水泵汽蚀的原因

有多个，本文主要是讨论凝结水温度升高导致凝结水泵出现汽蚀的原理及预防措

施。

关键词：凝结水泵;离心泵;汽蚀;凝结水温度;抽空气门;饱和温度;饱

和压力;

0离心泵汽蚀的原理

离心泵工作时，液体的压力沿着泵的入口管道下降，到达叶轮入口时压力降

到最低，之后由于叶轮旋转对液体做功，压力开始上升。在离心泵工作时，若出

现输送液体温度的饱和蒸汽压力大于叶轮入口压力时，液体开始汽化产生气泡，

产生的气泡随着液体进入高压区，在高压区的气泡急剧收缩并破裂，破裂的瞬间，

周围的高压液体以极高的速度流向这些气泡原本占有的空间，液体发生相互撞击，

产生很大的冲击力，长期承担这样的冲击力，就会使叶轮表面受损、甚至断裂。

这种在离心泵低压区形成气泡，到达高压区收缩、破裂的过程就是汽蚀。

1凝结水泵汽蚀的原理及危害

凝结水泵工作时，由于某种原因，导致流入凝结水泵入口处的凝结水温度高

于此处凝结水压力对应的饱和温度，凝结水发生汽化形成气泡。气泡随着凝结水

流动，到达高压区时，周围的高压凝结水致使气泡破裂，产生汽蚀。在这种情况

长时间运行，汽蚀严重，叶轮受损，凝结水泵出力下降，凝结水流量降低或中断，

凝结水的用户流量减少或失去。汽轮机在启停机过程中，失去凝结水后，无法降

低低压缸排汽温度、凝汽器温度，轴封加热器回汽失去冷源。机组正常运行时，

失去凝结水后，除氧器水位降低，汽泵失去密封水，影响机组出力，严重时机组

跳闸。

2凝结水温度上升的原因

1.

汽轮机打闸后，各段抽汽管道、主再热蒸汽管道、高中压主汽门、调门的疏

水门打开，高温高压蒸汽进入凝汽器。

2.

汽轮机启机、停机、打闸过程中以及低负荷时蒸汽流通量少，不足以带走蒸

汽与叶轮摩擦产生的热量，低压缸排汽温度高。

3.

高低加解列，大量高温高压疏水进入凝汽器。

4.

除氧器溢放水进入凝汽器。

5.

循环水中断、凝汽器钛管脏污、堵塞。

6.

凝汽器真空泄露。

7.

低旁误开或低旁不严。

3案例分析

1.

设备概况

某厂1000MW超超临界、二次中间再热、双背压凝汽式机组，配置两台凝结

水泵，正常情况下一台变频运行，另一台工频备用。

1.

异常工况

机组负荷1000MW，做100%甩负荷试验，B凝结水泵变频运行，A凝结水泵工

频备用。试验过程中，发生B凝结水泵电流摆动并下降，出口压力降低，振动增

大，凝结水流量下降，备用工频泵联启正常。

1.

异常分析

检查B凝结水入口滤网差压正常、密封水压力正常，凝汽器真空正常，怀疑

凝结水泵打空泵，立即派人去就地检查凝结水泵抽空气门，就地检查为关闭状态。

查看过程趋势，试验过程中，高低加由于液位高保护动作解列，汽机打闸后各段

抽汽、主蒸汽管道疏水门打开，大量的高温高压疏水进入凝汽器，凝汽器A/B压

力由7.7/8.2KPa（对应的饱和温度41/42℃，凝结水温度43℃，相差最大2℃）

上涨后下降至5.76/5.85KPa（对应的饱和温度34/35℃），凝结水温度由43℃高

涨至48℃，与对应的凝汽器压力下饱和温度相差14℃。在循环水流量、轴封压

力不变及凝汽器真空升高的过程中，大量的高温高压疏水进入凝汽致使凝结水温

度上涨了5℃。由此判断凝结水温度的升高导致了凝结水泵入口处的凝结水温度

高于凝结水压力对应的饱和温度，凝结水汽化，产生大量气泡，由于凝结水泵抽

空气门未打开，凝泵发生汽蚀，导致出力下降。打开凝结水泵抽空气手动门，再

次启动B凝结水泵，运行正常。

图表1凝结水泵压力、凝结水泵母管压力、电流、凝结水入口母管温度

图表2凝汽器压力、凝结水泵入口母管温

度

图表3蒸汽温度与绝对压