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【摘 要】凝结水泵作为电厂中的重要辅机设备，其能否在各种工况下稳定运行，对于电厂发电系统的能否安全稳定运行，有着重要影响。本文以印度GMR工程中所使用的、型号为NLO350-400×7S的立式凝结水泵为例，解释了凝结水泵汽蚀及出力不稳所产生的原因，以及检修流程及方法，为以后同类型泵组安装检修提供借鉴。
【关键词】凝结水泵；饱和水；汽蚀；解决方法
一、凝结水泵汽蚀产生的原因及危害
在凝结水泵运行过程中，叶轮入口处的压力是最低的，而当叶轮入口处压力越低时，其吸水高度就越高，当水在叶轮入口处流速增加，压力低于工作水温对应的饱和蒸汽压力Pn（水开始汽化的压力）时，会引起一部分水蒸发，即发生汽化现象。
在水汽化的同时，溶解在水中的气体也从水中逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡，这些小气泡随着水流进入叶轮内压力超过饱和蒸汽压力Pn的区域时，气泡中的蒸汽又突然凝结成水，此时在气泡消失的地方就形成了空洞，周围的水急速冲入空洞对其进行补充，造成极大的水力冲击。由于气泡不断的形成与凝结，强大的水击压力以极高的频率反复地作用在叶轮上，这种连续的局部冲击，会使金属材料表面逐渐疲劳损坏，通常称这种破坏为剥蚀。在所产生的气泡中还夹杂有一些活泼的气体（氧气），借助水蒸气凝结时所释放出的热量对金属起化学腐蚀作用，化学腐蚀与机械剥蚀的共同作用使金属表面很快出现了蜂窝状的麻点，并逐渐形成空洞，这就叫做汽蚀现象。
水泵发生汽蚀时，水泵内就会发出振动和产生噪音，同时因为在水流中有大量的气泡，破坏了水流的连续性，阻塞流道，增大流动阻力，使水泵流量、扬程、功率和效率显著下降，随着汽蚀程度的加强，气泡大量产生，最后造成了断流。
二、现场施工过程中，凝结水泵汽蚀的处理措施
印度GMR工程使用单台机组配两台100 %容量的凝结水泵，1台运行1台备用。凝结水泵采用立式凝结水泵，采用抽芯式结构，泵的部件可拆装更换。泵壳按成全真空型设计。凝结水泵主要参数及型式如下：
型式（或型号）及用途：
型式： 立式；
型号： NLO350-400×7S；
在GMR项目#1机组的试运行过程中，凝结水泵出现出口压力波动大、甚至瞬间不出力的现象，给试运的有序推进带来严重影响。根据凝结水泵运行中出现的现象，我们对其进行了如下检查：
（一）系统检查
首先，我们对凝汽器热井的水位进行检查，按要求其最低水位应不低于《凝结水泵技术协议中》规定的最低水位625mm。而经确认，凝汽器实际水位为975mm，可以满足运行要求。
其次，我方联系电气专业对已安装的仪表进行了仔细检查，并将其中有疑问的拆下重新校验，最终排除了仪表不准确的可能。
再次，我方对水泵进行充水，仔细检查泵进口管路上的临时滤网或固定滤网是否通畅。经排查，我方发现滤网干净，不存在水流不畅的状况。
最后，我方对所有与泵入口相连管道上的法兰进行抹油密封处理，但是在保证密闭性良好后，再次开机仍然出现出力不稳定及瞬时不出力现场。由此可知管道密封性良好，对凝结水泵的稳定运行不存在影响。
（二）设备本体检查
在对厂家提供的技术资料《凝结水泵运行维护手册》进行了彻底而深入的研究之后，我方发现凝结水泵的每个设计环节都科学合理，符合国标及行业标准的要求。如图所示：
在排除了凝结水泵内部结构不合理的猜测后，我们将检查的重点转移到是否有外部空气进入泵体内部上。
（三）脱气管与泵体机械密封冷却水系统检查
经现场认真检查及反复试验，我方发现厂家设计的密封水系统不合理，这就导致在凝结水泵高真空运行的过程中，外部空气漏进泵体，造成凝泵汽蚀。
在确定了汽蚀现象的成因之后，我发立即组织技术人员制定整改措施：
首先，改变凝结水泵入口管道结构，在凝结水泵自供水管道增加1路密封水，保证密封水压力0.3-0.6MPa，水量控制在0.6-1.0m3/h。
其次，将机械密封下腔室回水口封堵，使得密封冷却水直接进入泵体入口，将做功后的密封水自泄荷水管道引至泵体脱气管进入凝汽器，以此增加冷却水量，从而可以更好地冷却机械密封及辅助机械处密封，从而有效防止空气进入。
再次，因为在试运初级阶段，凝结水系统内部较脏，一般情况下，脏物都会聚集在凝结水泵入口滤网处，此时入口滤网需要在线切换清理，而这样操作会导致部分空气无法排出。针对这种情况，我方将滤网顶部的放气管引入凝结水泵脱气管道，这样管道内的气体可以及时吸出，进入凝汽器内。
在按照改造方案实施后，经开机运行检查，凝结水泵运行良好。
三、结论
根据我方施工经验，为提高类似机组的安装质量，特提出以下建议：
由于凝结水泵所输送的是相应于凝汽器压力下的饱和水，所以凝结水泵入口易发生汽化现象，故水泵性能中规定了进口侧的灌注高度，以便通过借助水柱产生的压力，使凝结水离开饱和状态，从而避免汽化。因此凝结水泵必须安装在热井的最低水位以下，使水泵入口与最低水位之间维持0.9～2.2m的高度差。
由于凝结水泵进口是处在高度真空状态下的，容易从不严密的地方漏入空气积聚在叶轮进口，使凝结水泵打不出水。所以一方面要求进口处严密不漏气，另一方面在泵入口处接一抽空气管道至凝汽器汽侧（亦称平衡管），以保证凝结水泵的正常运行。
参考文献：
[1]徐文忠、郑国良等.离心水泵的汽蚀现象分析及对策.节能技术.2007
[2]上海水泵厂.凝结水泵运行维护手册.2007
【关键词】凝结水泵；饱和水；汽蚀；解决方法
一、凝结水泵汽蚀产生的原因及危害
在凝结水泵运行过程中，叶轮入口处的压力是最低的，而当叶轮入口处压力越低时，其吸水高度就越高，当水在叶轮入口处流速增加，压力低于工作水温对应的饱和蒸汽压力Pn（水开始汽化的压力）时，会引起一部分水蒸发，即发生汽化现象。
在水汽化的同时，溶解在水中的气体也从水中逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡，这些小气泡随着水流进入叶轮内压力超过饱和蒸汽压力Pn的区域时，气泡中的蒸汽又突然凝结成水，此时在气泡消失的地方就形成了空洞，周围的水急速冲入空洞对其进行补充，造成极大的水力冲击。由于气泡不断的形成与凝结，强大的水击压力以极高的频率反复地作用在叶轮上，这种连续的局部冲击，会使金属材料表面逐渐疲劳损坏，通常称这种破坏为剥蚀。在所产生的气泡中还夹杂有一些活泼的气体（氧气），借助水蒸气凝结时所释放出的热量对金属起化学腐蚀作用，化学腐蚀与机械剥蚀的共同作用使金属表面很快出现了蜂窝状的麻点，并逐渐形成空洞，这就叫做汽蚀现象。
水泵发生汽蚀时，水泵内就会发出振动和产生噪音，同时因为在水流中有大量的气泡，破坏了水流的连续性，阻塞流道，增大流动阻力，使水泵流量、扬程、功率和效率显著下降，随着汽蚀程度的加强，气泡大量产生，最后造成了断流。
二、现场施工过程中，凝结水泵汽蚀的处理措施
印度GMR工程使用单台机组配两台100 %容量的凝结水泵，1台运行1台备用。凝结水泵采用立式凝结水泵，采用抽芯式结构，泵的部件可拆装更换。泵壳按成全真空型设计。凝结水泵主要参数及型式如下：
型式（或型号）及用途：
型式： 立式；
型号： NLO350-400×7S；
在GMR项目#1机组的试运行过程中，凝结水泵出现出口压力波动大、甚至瞬间不出力的现象，给试运的有序推进带来严重影响。根据凝结水泵运行中出现的现象，我们对其进行了如下检查：
（一）系统检查
首先，我们对凝汽器热井的水位进行检查，按要求其最低水位应不低于《凝结水泵技术协议中》规定的最低水位625mm。而经确认，凝汽器实际水位为975mm，可以满足运行要求。
其次，我方联系电气专业对已安装的仪表进行了仔细检查，并将其中有疑问的拆下重新校验，最终排除了仪表不准确的可能。
再次，我方对水泵进行充水，仔细检查泵进口管路上的临时滤网或固定滤网是否通畅。经排查，我方发现滤网干净，不存在水流不畅的状况。
最后，我方对所有与泵入口相连管道上的法兰进行抹油密封处理，但是在保证密闭性良好后，再次开机仍然出现出力不稳定及瞬时不出力现场。由此可知管道密封性良好，对凝结水泵的稳定运行不存在影响。
（二）设备本体检查
在对厂家提供的技术资料《凝结水泵运行维护手册》进行了彻底而深入的研究之后，我方发现凝结水泵的每个设计环节都科学合理，符合国标及行业标准的要求。如图所示：
在排除了凝结水泵内部结构不合理的猜测后，我们将检查的重点转移到是否有外部空气进入泵体内部上。
（三）脱气管与泵体机械密封冷却水系统检查
经现场认真检查及反复试验，我方发现厂家设计的密封水系统不合理，这就导致在凝结水泵高真空运行的过程中，外部空气漏进泵体，造成凝泵汽蚀。
在确定了汽蚀现象的成因之后，我发立即组织技术人员制定整改措施：
首先，改变凝结水泵入口管道结构，在凝结水泵自供水管道增加1路密封水，保证密封水压力0.3-0.6MPa，水量控制在0.6-1.0m3/h。
其次，将机械密封下腔室回水口封堵，使得密封冷却水直接进入泵体入口，将做功后的密封水自泄荷水管道引至泵体脱气管进入凝汽器，以此增加冷却水量，从而可以更好地冷却机械密封及辅助机械处密封，从而有效防止空气进入。
再次，因为在试运初级阶段，凝结水系统内部较脏，一般情况下，脏物都会聚集在凝结水泵入口滤网处，此时入口滤网需要在线切换清理，而这样操作会导致部分空气无法排出。针对这种情况，我方将滤网顶部的放气管引入凝结水泵脱气管道，这样管道内的气体可以及时吸出，进入凝汽器内。
在按照改造方案实施后，经开机运行检查，凝结水泵运行良好。
三、结论
根据我方施工经验，为提高类似机组的安装质量，特提出以下建议：
由于凝结水泵所输送的是相应于凝汽器压力下的饱和水，所以凝结水泵入口易发生汽化现象，故水泵性能中规定了进口侧的灌注高度，以便通过借助水柱产生的压力，使凝结水离开饱和状态，从而避免汽化。因此凝结水泵必须安装在热井的最低水位以下，使水泵入口与最低水位之间维持0.9～2.2m的高度差。
由于凝结水泵进口是处在高度真空状态下的，容易从不严密的地方漏入空气积聚在叶轮进口，使凝结水泵打不出水。所以一方面要求进口处严密不漏气，另一方面在泵入口处接一抽空气管道至凝汽器汽侧（亦称平衡管），以保证凝结水泵的正常运行。
参考文献：
[1]徐文忠、郑国良等.离心水泵的汽蚀现象分析及对策.节能技术.2007
[2]上海水泵厂.凝结水泵运行维护手册.2007