水环式真空泵叶轮汽蚀原因分析及处理

水环式真空泵叶轮汽蚀原因分析及处理安振龙（国电民权发电有限公司，河南商丘，476821）摘要：电站泵的安全运行与否，对电厂的影响至关重要，一旦出现故障，就会引起停机事故。因此，通过对故障泵的分析，提出一些可行的解决办法是十分必要的。本文对国电民权发电有限公司#1机组真空泵解体检修中，发现1A、1C真空泵叶轮有多处裂纹现象，进行了原因分析，并详细地介绍了裂纹的处理方法以及有针对性的技术改造。关键词：火电厂真空泵叶轮损坏处理中图分类号：TK284文献标识码：B文章编号：X（2014）01-055-03AnalyzeandProcesstheProblemofCavitationofWaterRingVacuumPumpImpellerAnZhen-long（GuodianMinquanPowerGenerationCo.Ltd，Shangqiu476821，China）Abstract：Itisveryimportanttothepowerstationtosafeoperationofthepowerstationpump，oncefaultsoccur，willcauseshutdownaccident.Therefore，throughtheanalysisofthefaultofthepump，andputsforwardsomefeasiblesolutionisverynecessary.Inthispaper，weoverhauloftheGuodianMinquanPowerGenerationCo.Ltdvacuumpumpof1unit，foundthat1A，1Cvacuumpumpimpellerhavemultiplecrack.Weanalyzesitscausesandintroducesthemethodofcracktreatmentandcarriedouttargetedtechnologicaltransformation.Keywords：heat-engineplant；vacuumpump；thedamagetotheimpeller；dispose0前言国电民权发电有限公司2×600MW超临界火力发电机组使用的真空泵是由武汉威龙泵业有限责任公司生产的2BW5353-OEK4型水环式真空泵，具有自吸力，抽气能力与凝汽器背压同步变化，始终能保证发电机组有最佳出力的特点。主要技术参数如表1。1真空泵运行情况概述＃1机组三台真空泵于2008年8月投运，正常运行方式为单台机组一运两备，夏季及环境气温升高时采用两台泵并列运行方式。泵组在运行过程中入口真空度一般在-92kPa左右，接近泵允许的极限真空3.3kPa，由于真空泵长期在恶劣工况下运行，从投产以来多次发生真空泵叶片裂纹、断裂故障，而且在每次真空泵计划检修时转子叶片及拉筋焊接部位上都发现有多处裂纹。长时间运行后就会出序号名称单位数据备注1凝汽器最低运行背压下吸入压力kPa4.02凝汽器最低运行背压下两泵出力kg/h185冷却水温21℃时抽出干空气量3真空泵极限抽吸入压力kPa3.34两泵极限抽吸能力kg/h1055真空泵转速r/min5906热交换冷却水量t/h31.5单泵7热交换器面积/形式m215板式8真空泵工作水量t/h28单泵9运行噪音dB(A)＜85实际11510电机功率KW160表1主要技术参数表河南电力2014年第1期55安振龙：水环式真空泵叶轮汽蚀原因分析及处理现叶片断裂、脱落问题，有时会造成转子无法修复，这种问题严重威胁着机组的安全稳定运行。真空泵转子的频繁损坏，同样造成真空泵检修、维护等费用的增加，每更换一台真空泵转子需要花费12万元。而且由于真空泵运行中严重汽蚀所产生的高噪音不但影响了机房区域文明生产，而且还对现场员工的听力健康造成伤害。2011年5月，#1机组C级检修，解体检查A、C真空泵发现叶轮根部有5-6处汽蚀痕迹，最大处深度约15mm长约8mm，转子轮毂处有裂纹缺陷。2真空泵原理及损坏原因分析真空泵作用：真空泵运行时泵内的水受离心力的作用在泵体内形成一个旋转的水环，叶片及两端的侧板形成密闭的空腔，当密封的空腔容积逐渐扩大时，形成高度真空，将凝汽器内的气体吸人，在密封容积逐渐收缩，气体从排气孔排出，叶轮每转一圈就重复一次由扩容到收缩的过程。泵内形成水环的水如果在某一局部区域的压力低于水温度所对应的汽化压力，水即开始汽化，形成汽泡；当这些汽泡运动到压力高的区域，由于汽泡周围的压力大于其中心的压力，蒸汽重新凝结，与此同时，汽泡周围的水迅速填补汽泡原先所占有的空间，从而在叶轮表面发生局部的水锤现象，撞击叶轮，撞击的频率达几万次/秒，撞击力可达300个大气压以上，叶片受到很高频率的撞击作用力，使材料承受不断反复的负荷，长