离心式水泵出力不足的分析和处理措施

离心式水泵出力不足的分析和处理措施
摘要：我厂汽水系统动力源多为离心式泵，应用范围非常广泛，例如闭式水泵、开式水泵、前置泵、凝结水泵、给水泵等等，离心式泵的稳定运行是机组安全的保证。

离心式泵出力不足将造成非常大的影响，
甚至造成机组跳机的情况，因此对于离心泵出力的了解非常必要。

关键词：离心式泵出力不足原因和措施
0引言
在离心泵的理论知识基础上，结合我厂实际生产中出现过的事故案例，对离
心泵出力不足做多方面做分析和处理措施。

从而实现快速消缺，保证机组安全，
节约介质资源，增加效益。

1离心泵出力
离心泵的工作原理是利用旋转叶轮带动流体一起旋转，借助离心力的作用，
使流体的压力能和动能得到增加，流体沿轴向进入叶轮转90°后沿径向流出。

泵出力体现在泵的性能参数上主要是两个：流量和扬程，体现在电机参数上的话，
主要是CRT检测电流，也即轴功率的体现，三者之间的关系可以用下列的方程式
表示：
N=Q.H.g.ρ /η
N——电机功率kW，H——水泵扬程m，Q——水泵流量m3/s，g——重力加速
度g=9.81，ρ ——工质的密度，η——水泵效率
水泵性能关系体现在曲线上如图1.
图1水泵性能曲线的三种形状
曲线a，当流量变动较小时，扬程变化较大，这类泵适用于扬程变化大而流量变化小的场合。

曲线b，当流量变化很大时，扬程变化很小，这类泵适用于流量变化大而扬程变化小的场合，如锅炉给水泵。

曲线c有驼峰，扬程随流量的变化先增加后减小，曲线上的k点对应扬程的最大值，k点左边为不稳定工况区，这类泵运行稳定性不好，已经很少使用。

2离心泵出力不足的原因和处理措施
造成离心泵出力不足的原因原因有很多，一般可概括为泵汽蚀引起和泵本体故障引起。

2.1介质温度升高或泵进口压力降低，造成泵的汽蚀
水泵汽蚀会造成泵性能下降，导致扬程下降，效率也相应降低，如图2比转速n s=70时，单级离心泵发生汽蚀的性能曲线。

所以，为避免泵汽蚀，泵进口介质必须满足一定的压力，且温度不能太高，须得满足水泵汽蚀余量才行。

图2 ns=70时的单级离心泵发生汽蚀的性能曲线
例如，2017年12月5日，运行报缺陷“#4B低位疏水泵开出口无出力”，
经检查，泵开启后，就地压力表显示泵出口压力很小约0.2MPa，泵室内噪声较大，电机电流偏低，查看介质曲线发现，疏水温度已达165℃远高于此泵进口的饱和
蒸汽温度，造成汽蚀。

处理措施：运行条件许可情况下，降低介质的温度或增加压力。

2.2管道内进入空气
管道内混入空气，造成泵进口水的比压降低，造成泵的汽蚀，进而早晨泵汽蚀，出力下降。

例如，2017年2月，#2B凝结水泵开机启动，当时机组负荷一旦
高过270MW，凝结水泵的出力立即断崖式下降，直至机组负荷在15MW时再次稳定。

凝结水泵汽蚀余量NPSHr随着泵流量的变大而增加，当系统中存在漏点时，
凝结水泵流量低则泵要求的汽蚀余量NPSHr也低，漏点的泄漏量就不足以产生汽蚀，只有泵流量达到一定程度才会产生汽蚀，并以此流量为临界点，低于此流量
凝结水泵可以稳定运行，高于此流量泵发生汽蚀。

处理措施：系统查找漏点，并封堵。

2.3泵入口管道节流
泵入口滤网、管道堵塞，阻力大会造成泵入口流量降低，泵入口压力降低，
使泵的有效汽蚀余量NPSHa下降，从而引起泵汽蚀。

例如，2016年9月14日，运行人员报缺“循泵房#2增压泵出口压力降低
振动大”解体检查发现水泵进口滤网严重堵塞，已经变形，清理后泵出力恢复正常。

处理措施：清理堵塞的滤网，若有必要则更换，确保泵进口通畅。

2.4系统管路布局造成并联水泵抢水汽蚀
在很多的系统中，离心泵并联运行，当多台泵同时开启，公用一根母管，因
为启动顺序和泵功率间的差异，造成某些泵的流量小于其最小工作流量，且随着
时间的积累，最小流量运行时产生的热量也在不断累积，泵入口液体汽化，产生
汽蚀现象，会进一步减低此泵的出力。

处理措施：尽量避开多泵同时运行，或在出口母管增加再循环管路。

2.5出口管道堵塞或阻力大
出口管道、阀门堵塞或阻力大会使凝结水泵不能达到额定工况点，泵始终维
持高压力、低流量的运行工况。

出现此种问题时，应重点检查泵出口阀门是否存
在卡卡死或是为未开情况。

处理措施：检查出口管路各阀门的开、关状态是否正常，如果正常则考虑阀
门阀芯是否脱落的情况，及时处理。

2.6泵出口管路再循环忘关，或是泵用管道逆止阀不严密
备用水泵出口逆止门不严会使部分介质通过备用泵逆止门、备用凝结水泵回
流至泵入口，造成母管流量减小。

备用水泵出口逆止门不严通常会造成泵倒转，
怀疑逆止门不严时，可通过隔离关闭备用泵出口阀排查。

处理措施：关闭再循环阀门或及时检修逆止阀。

2.7机械圆盘摩擦损失增大。

机械圆盘摩擦损失是指由于离心泵叶轮在充满液体的泵壳内高速旋转时，液
体在附着力、粘性力的作用下，随着叶轮半径的增大压力升高、惯性离心力增大，因而在叶轮两侧形成环状涡流。

涡流的能量是叶轮传递给流体的，这就使叶轮多
消耗了一部分功率。

当轴向间距增大时，会增加圆盘摩擦损失。

处理措施：解体检查磨损部件，如有必要进行修复或更换。

2.8叶轮脱落或损坏
介质能量的是通过叶轮的旋转离心力的，因此水泵叶轮的好坏直接影响水泵
的出力。

此故障可以通过现场听声来直接判断。

处理措施：解体检查叶轮情况，如有必要进行检修或更换。

2.9水泵内密封间隙增大
水泵内的叶轮和叶轮口环，平衡盘和平衡座，多级泵叶轮套筒、接管、级间密封等发生泄漏，部分水从叶轮出口通过漏点直接返回泵室。

造成泵体本身会发出明显异音，同时出口压力、流量降低，泵电流明显增加。

处理措施：解体检查磨损部件，如有必要进行修复或更换。

3结语
水泵是火力发电厂汽水循环过程中的重要辅机，其出力不足问题是电厂运行中多发的设备问题，会对电厂安全、经济运行造成影响。

本文针对离心泵出力不足问题，结合事故实例，总结了诸多可能的原因，并提出相应的解决方法。

参考文献：
[1] 何川，郭立军. 泵与风机[M]. 北京: 中国电力出版社, 2008.
[2] 孙建磊，王志强. 凝结水泵出力不足问题分析及处理[J]. 机电信息, 2015, 435(9):75-77.
[3] 张海红. 水环式真空泵出力低的原因及措施[J]. 机械与设别, 2016, 6:329-330.
作者简介：
刘芝成（1987.06 -）：男，汉族，大学本科学历，浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司，助理工程师，汽机技术员。