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冷卻水循環(huán)泵汽蝕故障和改造方案

2020/10/14 14:50:01

冷卻水循環(huán)泵故障現(xiàn)場(chǎng)


1.循環(huán)泵運(yùn)行不到兩個(gè)月，葉輪葉片被汽蝕破壞

2.循環(huán)泵目前處于全開閥狀態(tài)下運(yùn)行

3.泵的出口壓力0.7-0.8kgf/cm2，指針頻繁晃動(dòng)，有明顯爆破聲

4.凝汽器進(jìn)出循環(huán)冷卻水的溫差達(dá)25℃，正常溫差應(yīng)為8~11℃

冷卻水循環(huán)泵銘牌參數(shù)：


1.揚(yáng)程 32 m

2.流量 3240 m3/h

3.汽蝕余量 7.4 m

4.轉(zhuǎn)速 960 r/min

5.額定功率 380 kw

冷卻水循環(huán)泵氣蝕現(xiàn)象分析


1.循環(huán)冷卻水溫差高達(dá)25℃，正常溫差應(yīng)為8~11℃，說明循環(huán)冷卻水的流量不足

2.有明顯水泵氣蝕爆破聲，說明泵汽蝕現(xiàn)象嚴(yán)重

3.冷卻水循環(huán)泵出口壓力不到一公斤（1kg/cm2），而揚(yáng)程是32米，顯然是由于泵選型揚(yáng)程過高，使泵偏于低揚(yáng)程、大流量、汽蝕性能差的工況下運(yùn)行，從而嚴(yán)重汽蝕導(dǎo)致葉片損壞。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)


1.將閥門從全開狀態(tài)逐步關(guān)小，毎隔15分鐘關(guān)小一次，讀一次。

2.到第四次關(guān)小后，泵出口壓力才升至1.85 kgf/cm2。

3.繼續(xù)往下試，直至泵出口壓力達(dá)到3.2 kgf/cm2以后，凝結(jié)器冷卻水前后溫差從25℃下降到11℃左右，這說明循環(huán)冷卻水量增加了。同時(shí)泵的汽蝕響聲也消失了，出口壓力指針也穩(wěn)定了。此時(shí)出口閥門開度大約只有10%左右，閥門有些振動(dòng)。

冷卻水循環(huán)泵改造方案


通過對(duì)現(xiàn)象的分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并深入調(diào)查了解所有資料，我們向用戶的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員提出分析意見，并提出了改造方案。


冷卻水循環(huán)泵改造

裝置示意


1.凝汽量為110m3/h，要求循環(huán)水量為3850~6050m3/h，單泵流量為3025~3850m3/h。

2.泵進(jìn)水管路管徑為Dg1000，長(zhǎng)度L2＝25m，一個(gè)底閥，4個(gè)900彎頭。

3.凝汽器內(nèi)阻力降△H＝5m，根據(jù)上述數(shù)據(jù)推算泵裝置特性曲線方程為：
（HZ＝KQ2＝6.67Q2Q：m3/s）

從裝置示意圖可知，泵進(jìn)出水位差即幾何揚(yáng)程基本為零。



雙泵運(yùn)行時(shí)的A點(diǎn)工況為:


ΣQ＝1.68m3/s＝6050m3/h

Q＝0.84m3/s＝3025m3/h

H＝18m

單泵運(yùn)行時(shí)的A點(diǎn)工況為:


Q＝1.07m3/s＝3852m3/h

H＝7.5m

由此可知，選用24SA-18型泵（Q＝3240m3/h、H＝32m）的揚(yáng)程偏高太多。

由于現(xiàn)有冷卻水循環(huán)泵的揚(yáng)程偏高太多，難以通過切割葉輪達(dá)到要求，必須設(shè)計(jì)新的葉輪。同時(shí)由于揚(yáng)程低，又要保持泵的流量，為了保證循環(huán)水泵比轉(zhuǎn)速的要求，又必須將轉(zhuǎn)速由960r/min降至740r/min。

因此新葉輪參數(shù)定為：


Q：3240m3/h         H：16m

n：740r/min    ns：226

新葉輪的泵型號(hào)定為24SA—18D

改造方案及改造后運(yùn)行工況分析

冷卻水循環(huán)泵新葉輪運(yùn)行工況


冷卻水循環(huán)泵單泵運(yùn)行工況為C點(diǎn)：


Q：4104m3/h

HC：8.5m

η：60%（查泵性能曲線得）

冷卻倍率m＝4104/110＝37倍，滿足要求

冷卻水循環(huán)泵雙泵運(yùn)行工況為D點(diǎn)：


ΣQ：6012m3/h

單泵Q：0.833m3/s

HD：18m

η：87%（查泵性能曲線得）

冷卻倍率m＝6012/110＝55倍，滿足要求。

冷卻水循環(huán)泵改造效果


冷卻水循環(huán)泵不再出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，葉輪使用壽命達(dá)兩年以上，大大降低檢修工作量和維修費(fèi)用；水量滿足發(fā)電要示，凝結(jié)器真空度（700mmHg）和進(jìn)出水溫（△T＝10℃左右），均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，提高了發(fā)電機(jī)組的出力；粗略分析比較，一年節(jié)省的費(fèi)用（包括電費(fèi)和備件費(fèi)）約10萬元，其中節(jié)省的電費(fèi)單價(jià)按每度廠用電0.065元計(jì)算。雖然節(jié)省的費(fèi)用絕對(duì)數(shù)值并不太高，但是相對(duì)于一臺(tái)24寸的泵而言，十萬元已是相當(dāng)可觀了。