循环水泵叶轮气蚀机理分析与应对

循环水泵叶轮气蚀机理分析与应对 循环水泵是供水系统中的主要设备之一，主要用来向凝汽器供给冷却水，将汽轮机排出的乏汽冷却凝结，由此来保持凝汽器内的真空度。当循环水泵发生故障时，将直接影响机组的真空度，降低机组出力。叶轮汽蚀是循环水泵的主要故障之一，长期在汽馈下运行会引起水泵部件寿命降低及叶轮局部损坏，汽蚀严重时会引起泵体强烈振动，导致水流中断，泵不能工作。尽管循环水泵在制造、安装和运行过程中采取了各种方法防止水泵汽蚀的发生，但实际运行中，由于种种原因会使水泵的运行条件与设计工况发生偏离，不同程度的汽蚀仍偶有发生，给电力企业造成巨大经济损失。如：中山横门电厂#1、#2 机组(125MW)2004 年 10 月~12 月就因汽蚀的氯根腐蚀的双重作用下，4 台循环水泵连续发生叶片断裂事故；河北某电厂#2 号机组(350MW)在2003 年 10 月大修期间发现 2 台循环水泵叶轮的各叶片均在入口同一部位出现 300mm×160mm、深约 8mm 程度不等的汽蚀区域[1]；本厂对循环水泵的解体检修也发现过类似现象，即所有汽蚀情况均是从中间到外侧逐渐变浅，汽蚀表面呈现蜂窝状。因此，循环水泵叶轮汽蚀的诊断与防范日益为人们所重视。 本文基于有关研究和现场运行经验，介绍引起循环水泵叶轮汽蚀的原因与特点，分析出泵产生汽蚀的条件，在总结与评述近年来叶轮汽蚀检修和改造技术的基础上，对防止循环水泵叶轮汽蚀的措施作了一些有益的探讨，希望能对国内循环水泵的优化设计和现场检修工作有所帮助。 1 水泵的汽蚀现象与危害 1.1 汽蚀发生的过程和表现 泵运转过程中，若其过流部分的局部区域，通常是叶轮叶片进口稍后的某处，抽送液体的绝对压力下降到等于或低于当时液温下相应的汽化压力时，就会因汽化产生汽泡。汽泡中主要是蒸汽，但由于水中溶解有一定量的气体，所以汽泡中除了蒸汽以外，还夹带有少量的气体。这些汽泡随着水流流到高压区时，高压液体使汽泡急剧缩小以至凝结成水，汽泡逐渐变形而破裂。在汽泡破裂时，细水滴以高速填充汽泡空穴，发生互相撞击而形成强烈的水击，可达到 10~100MPa，使过流流道的材料受到腐蚀和破坏。可见，汽蚀过程包括汽泡形成、增长直到崩溃破裂以至造成材料侵蚀的过程。 汽蚀的形成过程及已有检修经验表明[1-2]，循环水泵叶轮的汽蚀主要集中在叶片及轮盖轮盘的结合部位，汽蚀痕迹形状各异，有的呈现断续分布的坑状，有的呈密集的蜂窝状(参见图 1)，而且深浅不一。汽蚀严重时会引起叶...