Fallanalyse eines Ausfalls einer horizontalen Pumpe mit geteiltem Gehäuse: Kavitationsschaden
Der 3. Block (25 MW) eines Kraftwerks ist mit zwei horizontalen ausgestattet Pumpen mit geteiltem Gehäuse als Umwälzkühlpumpen. Die Parameter auf dem Typenschild der Pumpe sind:
Q=3240 m3/h, H=32 m, n=960 U/min, Pa=317.5 kW, Hs=2.9 m (d. h. NPSHr=7.4 m)
Die Pumpenvorrichtung liefert Wasser für einen Zyklus, und der Wassereinlass und -auslass befinden sich auf derselben Wasseroberfläche.
In weniger als zwei Monaten Betrieb wurde das Pumpenlaufrad durch Kavitation beschädigt und perforiert.
Bearbeitung:
Zuerst führten wir eine Untersuchung vor Ort durch und stellten fest, dass der Ausgangsdruck der Pumpe nur 0.1 MPa betrug und der Zeiger heftig schwang, begleitet von Explosions- und Kavitationsgeräuschen. Als Pumpenprofi haben wir zunächst den Eindruck, dass Kavitation aufgrund partieller Betriebsbedingungen auftritt. Da die Auslegungsförderhöhe der Pumpe 32 m beträgt, wie auf dem Förderdruckmanometer angezeigt, sollte der Messwert etwa 0.3 MPa betragen. Der Manometerwert vor Ort beträgt nur 0.1 MPa. Offensichtlich beträgt die Betriebshöhe der Pumpe nur etwa 10 m, also der Betriebszustand der Horizontalen Pumpe mit geteiltem Gehäuse ist weit vom spezifizierten Betriebspunkt Q=3240m3/h, H=32m entfernt. Die Pumpe muss an dieser Stelle einen Kavitationsrückstand von aufweisen, da das Volumen unvorhersehbar zugenommen hat, wird es unweigerlich zu Kavitation kommen.
Zweitens wurde ein Debugging vor Ort durchgeführt, damit der Benutzer intuitiv erkennen kann, dass der Fehler im Pumpenauswahlkopf verursacht wurde. Um Kavitation zu beseitigen, müssen die Betriebsbedingungen der Pumpe wieder in die Nähe der spezifizierten Betriebsbedingungen von Q=3240 m3/h und H=32 m gebracht werden. Die Methode besteht darin, das Auslassventil der Schule zu schließen. Benutzer haben große Angst, das Ventil zu schließen. Sie glauben, dass die Durchflussrate nicht ausreicht, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, was dazu führt, dass der Temperaturunterschied zwischen Einlass und Auslass des Kondensators 33 °C erreicht (bei ausreichender Durchflussrate entspricht dies dem normalen Temperaturunterschied zwischen Einlass und Auslass). sollte unter 11°C liegen). Wenn das Auslassventil wieder geschlossen wird, wäre die Förderleistung der Pumpe dann nicht kleiner? Um die Kraftwerksbetreiber zu beruhigen, wurden sie gebeten, dafür zu sorgen, dass das zuständige Personal den Vakuumgrad des Kondensators, die Stromerzeugungsleistung, die Wassertemperatur am Kondensatorauslass und andere Daten, die empfindlich auf Durchflussänderungen reagieren, separat beobachtet. Das Pumpenanlagenpersonal schloss nach und nach das Pumpenauslassventil im Pumpenraum. . Der Ausgangsdruck steigt mit abnehmender Ventilöffnung allmählich an. Wenn er auf 0.28 MPa ansteigt, wird das Kavitationsgeräusch der Pumpe vollständig eliminiert, der Vakuumgrad des Kondensators steigt ebenfalls von 650 Quecksilber auf 700 Quecksilber und der Temperaturunterschied zwischen Einlass und Auslass des Kondensators nimmt ab. auf unter 11℃. All dies zeigt, dass nach der Rückkehr der Betriebsbedingungen zum angegebenen Punkt das Kavitationsphänomen der Pumpe beseitigt werden kann und der Pumpendurchfluss wieder normal wird (nachdem Kavitation in den Teilbetriebsbedingungen der Pumpe auftritt, nehmen sowohl die Durchflussrate als auch die Förderhöhe ab). ). Allerdings beträgt die Ventilöffnung zu diesem Zeitpunkt nur etwa 10 %. Läuft es über längere Zeit so, kann das Ventil leicht beschädigt werden und der Energieverbrauch wird unwirtschaftlich.
Lösung:
Da die ursprüngliche Förderhöhe der Pumpe 32 m beträgt, die neu erforderliche Förderhöhe jedoch nur 12 m beträgt, ist der Förderhöhenunterschied zu groß und die einfache Methode, das Laufrad abzuschneiden, um die Förderhöhe zu reduzieren, ist nicht mehr durchführbar. Daher wurde ein Plan zur Reduzierung der Motordrehzahl (von 960 U/min auf 740 U/min) und zur Neukonstruktion des Pumpenlaufrads vorgeschlagen. Die spätere Praxis zeigte, dass diese Lösung das Problem vollständig löste. Dadurch wurde nicht nur das Problem der Kavitation gelöst, sondern auch der Energieverbrauch erheblich gesenkt.
Der Schlüssel zum Problem liegt in diesem Fall im Auftrieb der Horizontalen geteiltes Gehäuse Pumpe ist zu hoch.