探析納氏二級真空泵出力下降原因及對策

摘要：我公司330MW機組真空泵在實際運行中，時常會發生真空度低、抽氣能力不足的問題。本文著重就我公司330MW機組真空泵設備常易發生的缺陷和問題從檢修、維護等方面進行分析、探討提出解決方案，通過檢查、修理對真空泵主、輔設備進行整改、優化來提高真空泵抽汽效率，避免因真空泵存在不足的問題造成機組背壓升高，出力下降的現象、最終達到完善設備的安全可靠性的目標。

關鍵詞：真空泵；出力；對策

0 引言

目前，大型發電機組的凝汽器真空系統由凝汽器、凝結水泵和真空泵等設備組成，而真空泵大多采用偏心水環式真空泵把凝汽器中不凝結氣體抽出，以維持凝汽器的高度真空，偏心水環式真空泵優點是體積小、運行維護方便、站地小、其抽單位干空氣量的能耗較低。

1 概述

我公司TC-11納氏二級水環式真空泵的工作原理：TC-11納氏二級水環式真空泵是機械式真空泵的一種。葉輪偏心地裝在殼體內，同時在殼體的適當位置上開有吸氣口和排氣口。當泵運行時，充滿水的葉輪在慣性力的作用下，水向外運動，這樣，在葉輪根部形成一個空間，由于葉輪偏心安裝，這個空間周期性的變化，在大空間部位形成真空，經吸氣口吸入空氣，在小空間部位被壓縮，經排氣口排出。

TC-11納氏二級水環式真空泵成套裝置由水環真空泵、大氣噴射器、供水冷卻循環系統、進排氣控制系統和傳動系統組成。TC-11納氏二級水環式真空泵的組成：葉輪的一部分位于由殼體組成的一級泵室內；葉輪的另一部分位于同樣的殼體組成的二級泵室內。結構上包括由泵體、側封蓋、入口、出口、葉片、吸氣窗口、葉輪、葉片間小室、排氣窗口、月牙形腔室和工作時形成的水環。

2 納氏二級真空泵出力下降原因排查分析

2.1我公司330MW機組真空泵在一段時間內出現出力不足，在排查機組運行參數變化、凝汽器的循環冷卻水端差等真空泵以外因素外，真空泵及輔助設備在長期運行過程中也常出現以下的問題和缺陷，對真空泵出力有不同程度影響，具體表現為：

2.1.1、泵入口閥關閉或半關閉；

2.1.2、吸入管不暢；

2.1.3、真空系統存在泄漏；

2.1.4、工作液或吸氣溫度過高；

2.1.5、工作液不足；

2.1.6、真空泵本身的板式換熱器結垢、板冷器冷卻用水為閉式水本身溫度偏高；

2.1.7、真空泵入口門嚴密性不合格，其中一臺泵部在停運備用時，造成另一臺運行泵部出力下降；

2.1.8、真空泵一二級間逆止閥不嚴密，造成真空泵出力下降；

2.1.9、密封工作水銹垢等雜質較多；

2.1.10、盤根老化，未及時調整盤根緊度，有過熱磨損現象，加大工作密封水流失、易從盤根處漏空氣；

2.2、我公司330MW機組真空泵長期在復雜工況下運行，也暴露了設備運行維護、檢修經驗不足。特別是對部分效率下降明顯的真空泵的進行解體時，發現存在以下幾個方面的缺陷：

2.2.1、葉輪表面發生汽蝕、葉輪斜錐孔面有局部汽蝕、磨損、凹陷及劃痕；

2.2.2、固定軸承端錐輪、浮動軸承端錐輪均有不同程度的磨損與劃痕，材質不良、制造精度不夠；

2.2.3、動靜部分間隙不合理、密封工作水品質不良、凝汽器及管道有雜質吸入真空泵造成動靜部分間隙發生變化；

3 解決思路

通過以上分析可以看出，所暴露的不同程度的缺陷與不足，是真空泵抽汽能力的下降重要原因。加強真空泵檢修、維護經驗水平，是徹底解決消除真空泵及其輔助設備本身存在的不足問題有效途徑。

4 處理對策

4.1、我公司330MW機組真空泵入口閥為氣動蝶閥，氣動蝶閥由壓差開關控制，重新確定開啟、閉合位置，設定壓差開關的壓差值，調在3Kpa，保證水環真空泵的吸入絕對壓力低于被抽系統的絕對壓力，閥門開啟，被抽系統中的氣體被抽吸。停泵時，閥門關閉，防止大氣倒流入被抽系統。

4.2、根據真空泵吸入管結垢、污染情況，在真空泵入口處加裝規格合適的濾網并定期清洗，防止異物落入泵體內造成轉動部件卡澀、磨損，造成動靜間隙發生變化，真空泵出力不足，同時防因異物堵塞入口濾網造成真空泵抽氣不足。

4.3、檢查并消除真空系統存在泄漏點，重點檢查低壓缸結合面及軸端汽封、大氣防爆門、真空破壞門、疏水門、與凝汽器連接的管道、法蘭等負壓系統設備是否完好且無內外泄漏情況。

4.4、定期清理真空泵板冷器，清除由凝汽器及其管道中部分顆粒較小的銹垢、沉淀物和懸浮物在板冷器角孔處和導流區內沉淀，提高換熱效果。

4.5、定期清理密封工作水入口濾網，防濾網堵塞造成密封工作水流量減少。

4.6、外接一路330MW機組空調冷凝水至真空泵板冷器閉式冷卻水進出口管路上，在夏季投入運行，降低真空泵板冷器冷卻水溫度，提高換熱效果。

4.7、定期清理汽水分離器中沉淀的雜物，防止雜物再次流入密封水中去。

4.8、真空泵檢修時，應檢查葉輪汽蝕情況、發現汽蝕嚴重應做補焊處理。檢查葉輪斜錐孔面磨損情況，若磨損需要作輕微切削整墊片，其墊片厚度不超過1.3MM，必要時將葉輪更換為不銹鋼材質以提高其抗汽蝕性。

4.9、采用密封與潤滑效果較好的水基盤根，提供必要的附加潤滑防止對軸產生刻痕和燒灼，也防止空氣從盤根涵吸入泵體內。

4.10、研磨真空泵入口門密封面，保證其嚴密性良好。

4.11、檢修時應重點檢查末端串動讀數在限定范圍內，調整好端蓋所需墊片厚度，調整固定軸承座外蓋墊片厚度，保證此時葉輪軸向位置處在最終可接受末端串動讀數一半的位置上，確保轉軸轉動自如，無任何卡澀和摩擦。

4.12、研磨真空泵一二級間逆止閥，必要時應更換，防汽水分離器中抽出空氣再次漏入泵體內。

5 結束語

目前，國內采用水環式真空泵已很普遍，真空泵本身及其附屬設備存在的缺陷、不足從而引起真空泵出力下降往往被忽視。通過上述措施分析，我們認識到高度重視真空泵及其輔助設備的運行、檢修保養，利用各種檢修機會對我公司330MW機組每臺真空泵及其輔助設備存在的制造、安裝檢修、維護而造成的問題不足，進行優化、改善，修訂真空泵維護規程、提高真空泵檢修工藝質量，完善現場巡查制度，是解決我公司330MW機組真空泵出力下降有效途。

經過以上措施的實施及長期累積的工作的經驗，目前對我公司存在情況嚴重的幾臺真空泵葉輪進行了補焊、其中有兩臺已葉片更換為不銹鋼材質，同時通過定期清理真空泵入口濾網、定期真空泵清洗板冷器、檢查更換真空泵入口門及真空泵一二級間逆止閥、不定期更換、調整真空泵夾蘭盤根等手段，在一定程度上使我公司真空泵性能得到了一定的改善、出力有一定提高，保證了我公司330MW機組真空保持穩定運行的水平。

參考文獻：

[1]華電揚電《330MW汽輪機檢修規程》

[2]TC-11納氏二級真空泵操作和維修手冊

作者簡介：徐忠（1968-），男，汽輪機本體檢修高級技師，江蘇華電公司一級在聘技師，長期從事汽輪機本體和部分輔機的檢修.