區(qū)域供熱2009.4 期熱電廠循環(huán)水泵氣蝕問(wèn)題的分析及解決方案山東省工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司安傳友 王群慧劉統(tǒng)魯[摘要]本文根據(jù)循環(huán)水泵的性能參數(shù)、安裝高度、吸水池的形狀、循環(huán)水的物理特性、進(jìn)水管的布置等情況,論述了熱電廠中循環(huán)水泵汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,造成的危害及解決方法。[關(guān)鍵詞]熱電廠循環(huán)水泵汽蝕余量汽蝕1.汽蝕現(xiàn)象適的循環(huán)水泵型號(hào)，再根據(jù)循環(huán)水泵廠家的由于葉輪葉片人口附近液體壓力小于或水泵 資料查到泵的必須汽蝕余量，設(shè)計(jì)人員等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí),液根據(jù)必須汽蝕余量確定泵的安裝高度、泵的體就汽化，同時(shí)還可能有溶解在液體內(nèi)的氣進(jìn)水系統(tǒng)等。所以廠家提供的必須汽蝕余量體逸出,形成大量氣泡,氣泡隨液體流到葉道是否準(zhǔn)確是很關(guān)鍵的;同時(shí),各水泵廠鑄造工內(nèi)壓力較高處時(shí)又瞬時(shí)凝結(jié)潰滅。在氣泡凝藝水平有差異,葉輪材質(zhì)、厚度、流線均有不結(jié)潰滅的瞬間，氣泡周?chē)囊后w迅速?zèng)_入氣同。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，設(shè)計(jì)同樣規(guī)模的泡凝失形成的空穴，形成強(qiáng)大的局部高頻高.機(jī)組,循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全一樣,選用不同水壓水擊,金屬表面因疲勞而產(chǎn)生剝蝕。同時(shí),泵廠的循環(huán)水泵,有的運(yùn)行狀況良好,有的卻由于活潑氣體(如氧氣)的存在以及氣泡凝結(jié)發(fā)生了嚴(yán)重的汽蝕。時(shí)產(chǎn)生的局部高溫，導(dǎo)致金屬表面發(fā)生電化2)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝有缺陷:要使泵學(xué)腐蝕。上述這-過(guò)程稱(chēng)為汽蝕現(xiàn)象。不發(fā)生汽蝕必須使有效汽蝕余量大于必須汽2.循環(huán)水泵汽蝕產(chǎn)生的原因蝕余量。有效汽蝕余量是指泵在吸入口處,單循環(huán)水泵是熱電廠的重要輔機(jī)之一,和位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富裕能凝氣式發(fā)電廠的循環(huán)水泵相比，更容易發(fā)生力 ,是由吸人系統(tǒng)的裝置情況決定的。它包括汽蝕，大多數(shù)熱電廠的循環(huán)水泵存在汽蝕現(xiàn)泵的吸入管路水力損失及安裝高度;泵安裝象,有的在運(yùn)行兩三年后發(fā)生汽蝕,有的在運(yùn)地點(diǎn)的大氣壓力;吸水井流道形狀及池內(nèi)水行一年多發(fā)生，也有個(gè)別的在一開(kāi)始運(yùn)行就流狀態(tài);循環(huán)水的溫度等。有汽蝕現(xiàn)象，造成循環(huán)水泵產(chǎn)生汽蝕的因素3)運(yùn)行方面的問(wèn)題:以兩臺(tái)抽凝機(jī)組熱有許多,歸納起來(lái)主要有以下三個(gè)方面:一是電廠為例。大多數(shù)熱電廠兩臺(tái)機(jī)組共用一個(gè)水泵本身的原因;二是水泵及管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻塔在冷卻塔附近的中國(guó)煤化工方面有缺陷;三是電廠運(yùn)行人員操作不當(dāng)。水磊YHCNMH(方地區(qū)外界氣溫1)水泵本身的原因:設(shè)計(jì)人員在選擇循.的變P的循環(huán)倍率,夏環(huán)水泵時(shí),根據(jù)計(jì)算出的流量和壓頭,選擇合季一般采用60~70倍，冬季采用40~45倍區(qū)域供熱2009.4 期(Q=凝氣量x循環(huán)倍率),使得冬夏季循環(huán)水量900 DN800鋼制彎頭:83=1.05相差很多。為了節(jié)約廠用電,每臺(tái)抽凝機(jī)組配手動(dòng)蝶閥(開(kāi)度59):84=0.24兩臺(tái)循環(huán)水泵，夏季運(yùn)行兩臺(tái)，冬季1工1橡膠接頭:85=0.10備，循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程均按最大凝汽量局部損失為:h1= S 8v2/2g=0.38m時(shí)最不利的情況計(jì)算并考慮了水泵并聯(lián)運(yùn)行沿程損失為(1000i =5) :h2 =0.005x7=時(shí)相互影響的因素;循環(huán)水供水管采用母管0.035m制,循環(huán)水泵為四臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)冬季兩臺(tái)機(jī)總的阻力損失為h1+h2=0.415m組開(kāi)兩臺(tái)循環(huán)水泵時(shí)，由于管道摩擦損失隨當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?.1001MPa,流量的減少而減少了，這就降低了每臺(tái)泵的水泵進(jìn)水溫度為33.0C，汽化壓力為揚(yáng)程，如果此時(shí)運(yùn)行人員不及時(shí)減小閥門(mén)開(kāi)0.00503MPa,度，水泵將會(huì)在大流量、低揚(yáng)程的工況下運(yùn)則水泵有效氣蝕余量NPSHa為:行,容易產(chǎn)生汽蝕。0.1001 MPa- -0.00503 MPa (汽化壓力)+0.0 163.具體實(shí)例分析MPa (水位差)-0.00415 MPa (管道阻力)=1)循環(huán)水泵系統(tǒng)簡(jiǎn)介:某熱電廠循環(huán)水0.10692 MPa即10.692m> NPSHr 7.5。泵房設(shè)計(jì)安裝5臺(tái)循環(huán)水泵，實(shí)際安裝并運(yùn)因此水泵的安裝高度不會(huì)引起氣蝕現(xiàn)象行了4臺(tái)循環(huán)水泵,共運(yùn)行了18個(gè)月,運(yùn)行的發(fā)生。人員發(fā)現(xiàn)4臺(tái)水泵均有不同程度的氣蝕現(xiàn)3)吸水井問(wèn)題分析象,其中4#水泵氣蝕最為嚴(yán)重。循環(huán)水泵由吸水喇叭口距前池壁距離為0.94m,約為某某科技股份有限公司提供，型號(hào)為600S220.855D(喇叭口進(jìn)水口內(nèi)徑),規(guī)范推薦值為型,Q=3200m'/h,H=21m,電動(dòng)機(jī)為Y450-60.75~1.0 D,大管取下限。型,P=250kW, 10kV。水泵必須氣蝕余量為:吸水井寬度總體偏小，可能會(huì)造成水泵NPSHr=7.5m,即0.075MPa。吸水互相干擾,引起池內(nèi)水流回旋,容易引起本工程設(shè)計(jì)為自灌式吸水,設(shè)計(jì)水位為-漩渦 ,吸人空氣,加劇腐蝕。0.25m,水泵中心標(biāo)高為-1.85m。4)解決方案本工程吸水井尺寸為:長(zhǎng)度24m，寬度a.改進(jìn)葉輪人口處形狀:加大進(jìn)口直徑、5.0m,頂標(biāo)高+0.35m,底標(biāo)高-4.5m,有效水容加大葉片進(jìn)口邊的寬度、增大葉輪前蓋板轉(zhuǎn)積為510m)，大于3臺(tái)水泵3min出水量彎處的曲率半徑、采用扭曲葉片、加設(shè)誘導(dǎo)480m3。進(jìn)水口尺寸為2.5mx1.5m,溝底標(biāo)高-輪。采用抗蝕材料(鋁鐵青銅、2Gr13、稀土合2.5米,溝內(nèi)流速1m/s。吸水喇叭口中心線距金鑄鐵、高鎳鉻合金);葉輪表面光滑,葉片流池前壁2.0m,后壁3.0m。道圓滑。循環(huán)水泵吸水管管徑為D820x9,管內(nèi)設(shè)b.采用高分子復(fù)合涂層,達(dá)到抗腐蝕氣計(jì)流速為1.684m/s，吸水管路依次安裝有:蝕及耐磨的目的，可修補(bǔ)流體設(shè)備的腐蝕表DN800xDN600偏心異徑管,DN800橡膠接面,減小流體表面粗糙度，減少泵內(nèi)渦流的產(chǎn)頭,DN800手動(dòng)蝶閥,900DN800鋼制彎頭,生,保護(hù)后高密度的光滑表面,提高抗氣蝕的吸水喇叭口D820xD1120及喇叭口支架,支能力,提高泵效。架高度0.73m, D820x9直管段7.0米。c.在進(jìn)水口附近吸水井內(nèi)加導(dǎo)流墻,使池2)吸水管路阻力計(jì)算內(nèi)中國(guó)煤化工,暗渦，避免外吸水喇叭口:81=1部空YHCNMHG偏心異徑管:82=0.20d.適當(dāng)關(guān)閉出口閥門(mén),適當(dāng)降低水泵流-42 -區(qū)域供熱2009.4 期量,水泵必須氣蝕余量NPSH,將減小,有效氣汽蝕,設(shè)計(jì)人員要精心設(shè)計(jì),保證使泵的有效蝕余量NPSH,增加，可減輕水泵氣蝕。汽蝕余量大于必須汽蝕余量，安裝時(shí)要保證e.運(yùn)行人員增加吸水井內(nèi)水位至0.00m,泵的密封達(dá)到要求，運(yùn)行人員要根據(jù)實(shí)際情可減輕水泵氣蝕。況靈活調(diào)節(jié)，設(shè)備廠家要保證提供的各項(xiàng)數(shù)f. 在每臺(tái)水泵 出水口加DN125回路,接據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。至水泵人口處，通過(guò)噴射器增加水泵入口壓.力，以增加有效氣蝕余量NPSH,減輕水泵氣參考文獻(xiàn)蝕。[1]《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50049-94國(guó)家4.結(jié)論循環(huán)水泵的汽蝕不僅使泵的壓頭、流量技術(shù)監(jiān)督局中華人民共和國(guó)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布[2]<中小型熱電聯(lián)產(chǎn)工程》設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)電力出版和效率明顯下降,增加了維修成本,嚴(yán)重的時(shí)候還直接影響了熱電廠的供熱效果和汽輪發(fā)[3]<水處理工程師手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社唐受印戴電機(jī)組的正常運(yùn)行。為了避免循環(huán)水泵產(chǎn)生友藝等編著(上接第24頁(yè))經(jīng)驗(yàn),而對(duì)于我們國(guó)家供暖系4、計(jì)費(fèi)透明、直觀,用戶可以實(shí)時(shí)查詢自統(tǒng)的具體特點(diǎn)，以及具體國(guó)情來(lái)說(shuō)歸根到底己的熱能消耗情況。不存在二次費(fèi)用問(wèn)題。還是帶了更加復(fù)雜管理問(wèn)題，使得其在我國(guó)5.系統(tǒng)還大大的降低了系統(tǒng)熱表年檢的的進(jìn)~步推行受到了比較大的阻礙。工作量。大幅度簡(jiǎn)化了分戶計(jì)量實(shí)施后的管“流溫法熱分配系統(tǒng)”通過(guò)對(duì)供暖系統(tǒng)全理問(wèn)題。面考慮,在考慮到系統(tǒng)運(yùn)行工況的基礎(chǔ)上,結(jié)值得注意的是，而目前市場(chǎng)上的大部分合熱計(jì)量的原理與熱分配的形式，而提出的產(chǎn)品(無(wú)論是熱量表還是熱分配表)僅有計(jì)量一套行之有效且適合我國(guó)國(guó)情的分戶計(jì)量與的概念而沒(méi)有考慮到節(jié)能。而DRN系統(tǒng)并非節(jié)能方法。在安裝和使用上有如下優(yōu)勢(shì):單純從節(jié)點(diǎn)處來(lái)考慮用戶熱計(jì)量問(wèn)題，而是1、流溫法系統(tǒng)適用于多種形式的建筑結(jié)著眼于整個(gè)供熱區(qū)間，甚至整個(gè)供熱區(qū)域的構(gòu)。包括住宅單管系統(tǒng)、住宅雙管系統(tǒng)以及地角度來(lái)考慮分戶計(jì)量問(wèn)題。DRN系統(tǒng),首先解暖系統(tǒng)的分戶熱計(jì)量與節(jié)能的要求，同時(shí)也決了系統(tǒng)的受熱狀況問(wèn)題，提高了用戶受熱適用于公共建筑的節(jié)能需求。的舒適度和公平性，同時(shí)提高了能源的利用2、在流溫法系統(tǒng)中,流量系數(shù)的概念替效率,為系統(tǒng)節(jié)能奠定了良好的基礎(chǔ)。在此基代了傳統(tǒng)直接測(cè)量流量的方法，從根本上解礎(chǔ)上,流溫系數(shù)熱分配法的應(yīng)用，使得分戶計(jì)決了轉(zhuǎn)子流量計(jì)不適合我過(guò)供暖系統(tǒng)水質(zhì)的量更加公平、合理,易于推行。問(wèn)題。不僅簡(jiǎn)化了分戶計(jì)量之后的管理問(wèn)題,同時(shí),DRN流溫法系統(tǒng),在解決系統(tǒng)問(wèn)題還解決了由于流量計(jì)的不適應(yīng)而帶來(lái)的計(jì)量的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)公平合理的分戶熱計(jì)量,簡(jiǎn)偏差過(guò)大的問(wèn)題?；到y(tǒng)維護(hù)管理工作,降低投入、運(yùn)行成本的3、流溫系數(shù)熱分配法中,熱計(jì)量原理的同時(shí)，還提供了能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)應(yīng)用,使得熱分配的結(jié)果更加科學(xué),且不受外控 管理的計(jì)算機(jī)管理平臺(tái)，使得相關(guān)部門(mén)能界環(huán)境干擾,計(jì)量的公平性、合理性得到很大夠更加及時(shí)有效的掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,用提高。熱分配形式的應(yīng)用,克服了分戶計(jì)量與戶的中國(guó)煤化工高效的供熱服系統(tǒng)總表計(jì)量之間以及用戶之間的計(jì)量偏差務(wù)，!YHCNMHG熱改革的根本所過(guò)大問(wèn)題。在。一43一