发电厂水击现象探讨(共34页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上山西电力职业技术学院毕业设计报告（论文）题 目：姓 名：专业班级：指导老师：日 期：发电厂水击现象探讨摘 要：发电厂压力水管道若发生水击，会对生产的安全构成严重威胁，针对水击发生的机理及其发生和发展，采取适当措施，方知水击或减小水击的危害，对保证发电厂水系统的安全运行具有重要意义。随着技术的进步，火力发电厂机组容量和参数都有了很大的提高，机组运行的经济性也得到了很大的改善，如压力参数已达到了超临界。在如此高的参数下，电厂设备或管道如果发生事故，其产生的后果对电厂本身和电网来讲都是非常严重的，经济损失也是非常巨大的。例如发电厂的压力水管道，与管道相连的水泵的突然启停或管

2、道中的阀门迅速地关闭或打开时，会使水的流动发生突然的变化而引起水击现象，对管道及其连接设备的安全构成威胁。关键词：压力管道，蒸汽管道，水击现象，危害 POWER PLANT WATER ATTACK PHENOMENON DISCUSSEDABSTRACT：The power plant water pressure pipe if produce water attack, for the safety of the production will pose a serious threat, according to the mechanism of the surge and its o

3、ccurrence and development, take the appropriate measures, and youll know water attack or reduce the harm of the surge, to ensure the safe operation of the power plant water system has important significance. With the development of technology, thermal power plant unit capacity and parameters are gre

4、atly increased, the operation performance of units also got a lot of improvement, such as pressure has reached the supercritical parameters. In such a high parameters, the power plant equipment or pipe if the accident, its consequences to the power plant and power grid itself to say all are very ser

5、ious, economic loss is very great. For example the pressure of power plant water pipeline, pipe connected with water pumps stopped or pipe of the sudden and valve quickly closed or open, can make water flow change abruptly and cause water attack phenomenon, pipelines and connection to the safety equ

6、ipment a threatKEY WORDS: pressure pipe, steam pipe, water attack phenomenon, the harm目录绪论工业水管中流动着有一定压强的水，当管道中的阀门迅速关闭时，水受阻而流速突然变小，水的惯性使局部压强突然升高。这种突然升高的压强首先出现在紧贴阀门上游的一层流体中，而后迅速地向上游传播，并在一定条件下反射回来，产生往复波动。这个现象称为水击（水锤）现象。当管中出现水击时会引起管道振动，常常会听到一种轰轰的振动声，就是这种水流波动和管道振动的结果。在各种泵的运行过程中，某些意外的原因使泵突然停止运转，以致液体的流速突然变

7、化，在管道中也会出现这种水击（水锤）现象。汽水管道是热力发电厂的生命线，汽水管道的安全稳定运行对于电厂的安全生产、运行具有重要意义。但在热力发电厂生产中，经常会发生汽水管道的水击现象，如处理不当，管道的水击轻者增大了管道的流动阻力，重者损坏管道及设备，甚至危及人身安全，因此对汽水管道水击现象的防范处理对于保证热力发电厂的安全运行具有重要意义。水击是压力管道中一种非恒定流，当管道中的介质在压力的作用下流动时，突遇关闭或开启阀门，水泵突然停机或启动，液体的流动速度会发生突然变化，由于流体的惯性和压缩性，引起管道中流动的液体压力发生反复的、急剧的周期性变化，这种现象称为水击又名水锤。发生水击现象时管

8、道内压力会有一个急剧的波动，其数值可能达到额定工作压力的几十倍甚至几百倍，使管壁材料及管道上的设备及附件承受很大的压力，并伴随着管壁的扩张和收缩，发出强烈的振动和噪音，有如管道受到锤击的声音，同时，高频交变压力作用在管壁上，加之强烈的振动和流体的冲击，使金属表面打击出许多麻点。如果此时管道系统存在缺陷，则有可能对管系或设备造成破坏，导致事故的发生。所以水击不仅增加流体的流动阻力，而且也严重危及到管道系统及有关设备的安全运行。特别是大流量、高流速的长管中以及输送水温高、流量大的水泵中更为严重。热力发电厂中常见的管道水击现象多发生在蒸汽管道、给水管道、循环水管道等汽水管道中，但在蒸汽、给水管道中发

9、生水击现象时具体征象有所不同，相应的处理防范措施也有所不同。在热力发电厂各类给水管道设计中，已经采取相当多的技术措施，如尽量缩短管道长度或保证阀门一定的启闭时间；如增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值；如在管道上装设安全阀及抗水击的专用阀门，当管中压力升高值超过允许数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高等一系列防范措施。运行时对于发生给水管道发生水击时，也能采取适当处理措施控制防范水击的产生与扩大。第一章 火电厂中各类水击现象的规定1.1 给水管道中的水击热力发电厂主要的水管道如给水管道、循环水管道的水冲击一般较少发生，破坏性也不大

10、，但是，一旦出现，则管道与支吊架容易发生“嘣嘣”的振动，发出尖锐的金属敲击声，对管道阀门、焊口、支吊架亦会造成不同程度的损坏。水管道的水击现象主要有以下几种：（1）水管道内存有蒸汽或空气，而启动给水泵或循环水泵没有关闭出口阀时，因管道内流体流速突然变化易发生水击现象。（2）水泵运行不正常（如汽蚀、叶轮损坏等），或水泵出口阀工作失效（如阀芯的损坏脱落、出口逆止阀摇摆不稳定），及管道内流体流量不稳、波动大等情况时比较容易引起管道内给水压力波动和惯性冲击。（3）管道内水温度剧烈变化时易发生水击。（4）水管道上阀关闭（或开启）时动作过快过猛，管道内流体的流动速度的水突然受阻或增大，管道内压力易发生反复

11、急剧的变化，造成对管道的强烈冲击。1.2 蒸汽管道中的水击在热力发电厂中水击现象最容易在蒸汽管道中发生，以下几种情况蒸汽管道水击现象比较普遍：（1） 蒸汽管道由冷态备用状态投入运行，因进汽阀门开启过快或过大致使管道暖管不足；或是管道疏水未开启及疏水管堵塞时，管道比较容易发生水击。（2） 汽轮机或锅炉负荷增加速度过快，或是锅炉汽包发生满水、汽水共腾等事故，使蒸汽带水进入管道。（3） 运行的蒸汽管道停运后相应疏水没有及时开启或开度不足，在相关联的进汽阀门未关闭严密情况下，漏入停运管道内的蒸汽逐渐冷却为水并积聚在管道中，在一定时间后，管道将发生水击。蒸汽管道发生上列水击现象时，主要的征象一是管道系统

12、发生振动，管道本体、支（吊）架及管道穿墙处均有振动，水击越强烈振动也越强烈；二是管道内发出刺耳的声响，但不同情况下的水击时发出的声响各有特点，如投运时暖管或疏水不足的管道多阶段性地发出“咚咚”的声响；而蒸汽带水进入管道则多发出类似空袭警报声的连续啸叫声；停运后的蒸汽管道如前述发生水击时多阶段性的发出如金属敲击般的尖锐声响。第三种征象是蒸汽带水进入管道时，在管道的法兰结合处易发生冒汽现象，水击严重时，法兰垫被冲坏致使大量漏汽。第二章 水击现象的分析2.1 水击的概述2.11.水击是压力管道中一种非恒定流，当管道中的介质在压力的作用下流动时，突遇关闭或开启阀门，水泵突然停机或启动，液体的流动速度会

13、发生突然变化，由于流体的惯性和压缩性，引起管道中流动的液体压力发生反复的、急剧的周期性变化，这种现象称为水击又名水锤。发生水击现象时管道内压力会有一个急剧的波动，其数值可能达到额定工作压力的几十倍甚至几百倍，使管壁材料及管道上的设备及附件承受很大的压力，并伴随着管壁的扩张和收缩，发出强烈的振动和噪音，有如管道受到锤击的声音，同时，高频交变压力作用在管壁上，加之强烈的振动和流体的冲击，使金属表面打击出许多麻点。如果此时管道系统存在缺陷，则有可能对管系或设备造成破坏，导致事故的发生。所以水击不仅增加流体的流动阻力，而且也严重危及到管道系统及有关设备的安全运行。特别是大流量、高流速的长管中以及输送水

14、温高、流量大的水泵中更为严重。2.12.水击现象（Water-hammer Phenomena） ：在有压管道系统中，由于某一管路中的部件工作状态的突然改变，就会引起管内液体流速的急剧变化，同时引起液体压强大幅度波动，这种现象称为水击现象。一般分为： 直接水击（Rapid Closure） ：当关闭阀门时间小于或等于一个相长时，最早由阀门处产生的向上传播而后又反射回来的减压顺行波，在阀门全部关闭时还未到达阀门断面，在阀门断面处产生的可能最大水击压强将不受其影响，这种水击称直接水击。 间接水击（Slow Closure）：当关闭阀门时间大于一个相长时，从上游反射回来的减压波会部分抵消水击增压，使

15、阀门断面处不致达到最大的水击压强，这种水击称为间接水击。 正水击（Positive Water-hammer）：当管道阀门迅速关闭时，管中流速迅速减小，压强显著增大，这种水击称为正水击。 负水击（Suction Water-hammer）：当管道阀门迅速开启时，管中流速迅速增大，压强显著减小，这种水击称为负水击。 2.2 水击现象的实验演示 一、演示目的1、观察有压管道上水击的发生及水击发生时的现象，加深对水击的理解。2、了解水击压强的测量、水击现象的利用和水击危害的消除方法。二、演示设备自循环水击综合实验仪如下图所示：1、恒压供水箱；2、水击扬水机出水管；3、气压表；4、扬水机截止阀；5、压

16、力室；6、调压筒；7、水泵；8、水泵吸水管；9、供水管；10、调压筒截止阀；11、水击发生阀；12、逆止阀；13、水击室；14、集水箱；15、底座。三、演示工作原理水泵7能把集水箱14中的水送入恒压供水箱1中，水箱1设有溢流板和回水管，能使水箱中的水位保持恒定。工作水流自水箱1经供水管9和水击室13，再通过水击发生阀11的阀孔流出，回到集水箱14。实验时，先全关阀10和4，触发起动阀11。当水流通过阀11时，水的冲击力使阀11向上运动而瞬时关闭截止水流，因而在供水管9的末端首先产生最大的水击升压，并使水击室13同时达到这一水击压强。水击升压以水击波的形式迅速沿着压力管道向上游传播，到达进口以后

17、，由进口反射回来一个减压波，使管9末端和水击室13内发生负的水击压强。通过阀11和12的操作过程观察到水击波的来回传播变化现象，即阀11关闭，产生水击升压，使逆止阀12克服压力室5的压力而瞬时开启，水也随即注入压力室内，并可看到气压表3随着产生压力搏动。然后，在进口传来的负水击作用下，水击室13的压强低于压力室5，使逆止阀12关闭，同时水击阀11在负水击和阀体自重的共同作用下，向下运动而自动开启。这一动作既观察到水击波的传播变化现象，又能使本实验仪保持往复的自动工作状态，即阀11开启，水自阀孔流出，又回到这一动作的初始状态，这样周而复始，阀11不断地启闭，水击现象也就不断地重复发生。通过逆止阀

18、12、压力室5和气压表3组成水击压强的定量观察装置，随水击的每次升降压，通过逆止阀12都向压力室5注入一定的水流，而压力室5是密闭的，这样就可从与压力室5相连的气压表3上测量压力室5空腔中的压强，如是逆止阀12不开启时的压强就是产生的最大水击压强值。水击的利用是由图中1、9、11、12、13、5、4、2等组成的水击扬水机来演示的。当打开阀4时，由于压力室5内的空腔气压大于大气压，在水击升降压作用下，通过逆止阀12向压力室注水后形成的压力室空腔气压的作用，水流经水击扬水机出水管2流出，这样就可利用水击实现提水。本扬水机扬水高度为37 cm，超过恒压供水箱的液面达1.5倍的作用水头。通过调压筒(井

19、)的开启可以消除水击的危害，当阀11全开下的恒定流动时，调压筒中维持低于库水位的固定自由水面。当阀11突然关闭时，供水管9中的水流因惯性作用继续向下流动，流入调压筒，使其水位上升，一直上升到高出库水位的某一高度后才停止上升，这时全管流速等于零，流动处于暂时停止状态，止时调压筒中水位达到最高点，由于调压筒最高水位高于库水位，水体作反向流动，从调压筒流向水箱，调压筒中水位逐渐下降，直到反向流速等于零为止，此时调压筒中水位降到最低点。此后，供水管中的水流又开始流向调压筒，调压筒中水位回升，这样通过调压筒中水位往返上下波动，由于供水管调压管的阻力作用逐渐衰减，直至最后调压筒水位稳定在库水位，从而消除水

20、击的危害。四、演示步骤1、接通电源，打开可调级电源开关(顺时针方向逐渐减小)，调节开关，使恒压供水箱内水面平稳。2、关闭阀10和4，用手触动水击发生阀11，观察水击现象。3、打开阀4，观察扬水机工作情况。4、打开阀10，观察调压井消除水击的情况。5、逆时针方向关闭电源开关。五、注意事项：1、注意电源开关的开启、关闭的方向。2、注意水源的清洁、保护逆止阀。2.3 水击现象产生的原因水击是由于压力水管道中水的流量不稳导致水流速度发生急剧变化而产生的引起这种变化的原因有：阀门正常的快速开启和关闭；阀门正常的快速调节；阀门的事故开或关；阀芯的损坏脱落；泵的正常或事故启停；泵的汽蚀或其叶轮、叶片不稳而发

21、生的振动；管道的事故泄漏；机组负荷的快速调节。在发电厂实际的生产运行过程中，上述现象均有可能发生并导致水击，尤其在机组事故甩负荷或紧急停机时，发生水击的可能及其产生的危害性更大。 2.4 水击的传播以及水击波速水击是以压力波的形式在有限的管道边界内进行传播和反射的。水击波的传播分为四个阶段，从伐门突然开启或关闭，使水流流速改变产生水击波，这是水击的第一个阶段，也是直接波。水击波所到之处，管道内的流速和压强也随之发生变化。当水击波传播到水库或水池或者回到伐门处，水击波将产生反射，这种反射的水击波称为间接波。当水击波传播到水库或水池，水击波将发生反射，这种反射波是等值异号反射，即入射的是增压波，反

22、射将减压波，反之亦然。水击波传播到阀门处将产生等值同号反射，即入射的是增（减）压波，反射的也是增（减）压波。由于摩擦阻力的作用，水击波在管道内的传播将逐渐衰减，最后达到平衡状态。水击波在阀门和水库之间往返一次所需的时间 ，称为一个相长。往返两次的时间 称为一个周期。式中a为水击波的波速，L为管道的长度。发生水击后，管内的压力数值是周期性变化的，压力变化的时间间隔即为相长T，两倍相长为一个周期。当阀门关闭时间TT时，即阀门最初关闭时所产生的水击波由管道入口反射回阀门时，阀门已全部关闭，这种水击称为直接水击。反之，TT时称为间接水击。直接水击时产生的水击压力ph由公式（1）计算，间接水击时的水击压

23、力一般由下面经验公式确定，间接水击时产生的水击压力要低于直接水击时的水击压力。 水击波传播过程的物理特性见表21。表21 水击过程的物理特性阶段时段流速变化流速方向压强变化水击波传播方向运动状态液体状态一水库阀门即BA增高阀门水库即AB减速增压压缩二阀门水库即AB恢复原状水库阀门即BA减速减压恢复原状三阀门水库即AB降低阀门水库即AB增速减压膨胀四水库阀门即BA恢复原状水库阀门即BA增速增压恢复原状在弹性管道中水击波的传播速度为； （m/s） （21）式中：k水的弹性体积系数，约为19.6108N/m2； E管道材料的弹性系数，钢管为19.61010N/m2； D管径； 管壁厚度。当 时，水击

24、波速约为c =1000 m/s。根据质量守恒，略去高阶无穷小量由虎克定律可得，式中：E管壁的弹性系数，钢管的E196109N/m2；s管子的壁厚，m。又根据流体的膨胀性和压缩性，式中Kp为液体的体积弹性系数（水的Kp2.06109N/m2），所以，可见，在某一状态工作下的流体处在一定的管系中时，发生水击时其水击压力波的传播速度为一定值，因此，水击时产生的水击压力ph只与管道中流速的变化量成正比，与管中流体原正常工作压力无关。2.5 水击的压力计算计算水管末端各相水击压力的公式图2-2工程中最关心的是最大水击压力。由于水击压力产生于阀门处，从上游反射回来的降压波也是最后才达到阀门，因此最大水击力

25、总是发生在紧邻阀门的断面上。 应用前面的水击连锁方程及管道边界条件，推求阀门处各相水击压力计算公式 。 计算公式 阀门关闭情况： 第一相末的水击压力第二相末的水击压力 .第n相末的水击压力阀门或导叶开启： 管道中压力降低，产生负水击，其相对值用y表示。 利用上述公式，可以依次解出各相末的阀门处的水击压力，得出水击压力随时间的变化关系。 开度依直线变化的水击 进行水击计算，最重要的是求出最大值。在开度依直线规律变化情况下，不必用连锁方程求出各相末水击，再从中找出最大值，可用简化方法直接求出。开度依直线变化的水击简化计算 1第一相水击计算的简化公式 关闭阀门时开启阀门时发生第一相水击的条件2极限水

26、击计算简化公式 当水击压强 0.5时，可得到更为简化的近似公式： 3间接水击类型的判别条件 仅用大于还是小于1作为判别水击类型的条件是近似的。水击的类型除与 有关，还与有关。水击类型判别图中，曲线表示极限水击和第一相水击的分界线，直线表示第一相水击和直接水击的分界线。 起始开度对水击的影响 水电站可能在各种不同的负荷情况下运行， 当机组满负荷运行时，起始开度1； 当机组只担任部分负荷运行时，l。因此机组由于事故丢弃负荷时的起始开度可能有各种数值。水电站可能在各种不同的负荷情况下运行，当机组满负荷运行时，起始开度1；当机组只担任部分负荷运行时，l。因此机组由于事故丢弃负荷时的起始开度可能有各种数

27、值。 由极限水击只与有关，而与无关，图中 是一根平行于 轴的水平线。 对第一相水击 ，随着的减小而增大，所以在图中表示为一根曲线。 起始开度对水击的影响 对直接水击， ，为一通过坐标轴原点的直线，其斜率为2。图中三条曲线的交点为： (1)直接水击和第一相水击： 令 和 相等，可以解出： (2) 第一相水击和末相水击:令和相等，可以解出： 起始开度对水击的影响 因此可得出以下结论： (l) 当起始开度，1时， ，最大水击压强发生在阀门关闭的终了，即极限水击； (2) 当起始开度 时，最大水击压强发生在第一相末； (3) 当起始开度 时，发生直接水击，但非最大的水击值； (4) 当阀门起始开度为临

28、界开度 时，发生最大直接水击。 开度变化规律对水击压力的影响 前面有关第一相或极限水击的一些概念及计算公式是在假定阀门开度按直线变化条件推得的，在水电站运行实践中，阀门的启闭规律不完全是直线而往往采用非直线的。 注：阀门启闭时间相同，但启闭规律不同，水击压强变化过程也不相同。曲线表示开始阶段关闭速度较快，因此水击压强迅速上升到最大值，而后关闭速度减慢，水击压强逐渐减小；曲线的规律与曲线相反，关闭速度是先慢后快，而水击压强是先小后大。水击压强的上升速度随阀门的关闭速度的加快而加快，最大压强出现在关闭速度较快的那一时段末尾。从图中可以看出，关闭规律较为合理，最不利的是规律。 由此可见，通过调速器或

29、针阀等设备，采取比较合理的启闭规律，可以作为减小水击压力和解决调节保证问题的措施之一。 在高水头电站中常发生第一相水击，可以采取先慢后快的非直线关闭规律，以降低第一相水击值；在低水头水电站中常发生极限水击，可采取先快后慢的非直线关闭规律，以降低末相水击值。 水击压力沿管长的分布 在进行压力管道强度设计时，不仅需要计算管道末端的压强，而且需要管道沿线各点的最大正水击压力和最大负水击压力的分布情况，以便进行管道的强度设计及检验管道内部是否有发生真空的可能。 (一) 极限水击压力的分布规律 理论研究证明，极限水击无论是正、负水击，管道沿线线的最大水击压强均按直线规律分布，如图中实线所示。 若管道末端

30、A点的最大水击为和，则任意点C点的最大水击为 (二) 第一相水击压力的分布规律 第一相水击压力沿管线不依直线规律分布，正水击压力分布曲线是向上凸的，负水击压力分布曲线是往下凹的。任意点C近似表达式为 式中 ， ；上面的两式可以看出，等号右端的第一项为管长为L时A点第一相末A点的水击压强，第二项为管长为L-l(相当于水库移至C点)时A点第一相末A点的水击压强，C点最大水击压强为两者之差。 对于第一相负水击，任意点C的最大水击降压为 式中 绘制水击压力沿管线分布图时，应根据管线的布置情况，选择几个代表性的断面，求出各断面上的最在正、负水击压力。 当丢弃负荷时可不计管路的水损失，在上游最高静水位上绘

31、制水击压力分布图； 当增加负荷时，必须计算开启终了时管路的水头损失与流速水头，在上游最低水位线以下，考虑水头损失、流速水头与负水击压力，绘制水击压力分布图。 水击压力的确定水击发生时，管壁承受的压力要大大高于其正常的工作压力，这个压力的升高值称作水击压力，用ph表示。水击压力ph的确定压力为p、速度为c的管道中某阀门突然关闭后，发生了水击，靠近阀门处的水受到阀门关闭的作用力，压力骤然升高到p+ph，水受到这个突然升高的压力作用体积压缩，同时管壁膨胀，腾出极少的空间，使靠近NN断面的水以速度继续向阀门流动。在阀门突然关闭的极短时间dt内，过流段面NN与NN之间停止流动的液体厚度为dl，以过流段面

32、NN与NN之间的一段管道内的空间为控制体。在NN断面上的水的压力为正常工作压力p，而在断面NN上水的压力升高到p+ph。由于水受到压缩，控制体内水的密度由原来的升高到+d，管道断面面积也由A变为A+dA。此时控制体内液体的质量为(+d)(A+dA)dl，控制体动量的变化量为：(+d)(A+dA)dl(0-c)dt时间内沿管轴流动方向外力合力的冲量为：(A+dA)p-(p+ph)dt根据动量定理，控制体内液体动量的变化量等于合外力的冲量，那么，(+d)(A+dA)dl(0-c)=(A+dA)p-(p+ph)dt 水击可导致管道系统的强烈震动，间接水击的计算需要知道流速随时间变化的关系，产生噪声和

33、气穴。掌握水击压强的变化规律对输水管道的设计，对消减水击的破坏作用，有很大的实际意义。水击的基本问题是最大压强的计算，最大压强一般出现在发射波断面（如阀门处）。第三章 水击现象产生的危害3.1主要产生的危害现象水在压力管道中流动时，当遇到阀门突然关闭（或开启），水泵突然停机（或启动），水的流速会发生突然地急剧变化，由于流体的惯性和压缩性，引起管道中流动的液体压力发生反复的、急剧的周期性变化。此时压力会有一个急剧的升高，其数值将大大超过正常工作压力，并伴随着管壁的扩张和收缩，发出强烈的振动和噪音，有如管道受到锤击的声音，这种现象称为水击或水锤。水击现象发生时，会产生一个很大的压力跃升，使管壁材料

34、及管道上的设备及附件承受很大的压力而可能产生严重的变形以致破坏。同时，高频交变压力作用在管壁上，加之强烈的振动和流体的冲击，使金属表面打击出许多麻点。所以水击不仅增加流体的流动阻力，而且也严重危及到管道系统及有关设备的安全运行。特别是大流量、高流速的长管中以及输送水温高、流量大的水泵中更为严重。所以，探讨水击产生的机理和其发生、发展，对防止水击的产生和减小水击带来的灾害，保证水系统的安全运行具有重要意义。3.2水击现象的危害具体体现在哪些方面动静部分碰磨 汽轮机进水或冷蒸汽，使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，使相对膨胀急剧变化，机组强烈振动，动静部分轴向和径向

35、碰磨。径向碰磨严重时会产生大轴弯曲事故。叶片的损伤及断裂当进入汽轮机通流部分的水量较大时，会使叶片损伤和断裂，特别是对较长的叶片。推力瓦烧毁进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多，因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度，出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多，使其相对速度的进汽角远大于蒸汽相对速度进汽角，汽流不能按正确方向进入动叶通道，而对动叶进口边的背弧进行冲击。这除了对动叶产生制动力外，还产生一个轴向力，使汽轮机轴向推力增大。实际运行中，轴向推力甚至可增大到正常情况时的10倍，使推力轴承超载而导致乌金烧毁。阀门或汽缸接合面漏汽若阀门和汽缸受到急剧冷却，会使金属产生永久变形，导致阀门或汽缸接

36、合面漏汽。引起金属裂纹机组启停时，如经常出现进水或冷蒸汽，金属在频繁交变的热应力作用下，会出现裂纹。如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却，就会出现裂纹并不断扩大。第四章 水击现象的预防措施4.1在给水管道中的预防无论是正水击，还是负水击，它的发生对管道及其连接的有关设备的正常工作都是有害的，为了避免或者减轻水击带来的危害，从设计和实际运行中应从以下方面着手：1)减小相长T，尽量地避免直接水击。如尽量缩短管道长度或保证阀门一定的启闭时间。如保定热电厂CC125MW机组，给水泵出口门最小开关时间为54s和55s；凝结水泵出口门最小开关时间均为67s；循环水泵出口蝶阀最小开

37、关时间为14s和11s。2)增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值。3)在管道上装设安全阀，当管中压力升高值超过允许数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高。4)管系在启停过程中注意管中不能有空气或产生汽泡，否则汽泡的溃灭和产生将会对阀门造成空蚀破坏。此外，采用正确的阀门操作方法，水泵的启停过程应严格控制阀门的开关顺序，并打开管系中的连通阀；在管系中设置抗水击的专用阀门，如泵出口的逆止阀，在泵开启后能迅速打开，而且在全开位置稳定不摇摆，在关闭时产生的水击最小，从而有效地保护水泵。 在热力发电厂各类给水管道设计中，已经采取相当多的技术措施

38、，如尽量缩短管道长度或保证阀门一定的启闭时间；如增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值；如在管道上装设安全阀及抗水击的专用阀门，当管中压力升高值超过允许数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高等一系列防范措施。运行时对于发生给水管道发生水击时，也能采取适当处理措施控制防范水击的产生与扩大：（1）发生前列第一种水击时，可暂将水泵停运，停止管道内水击的能量的来源，并同时开启管道上的空气阀，排出空气。此类水击一般容易发生在循环水管道系统，最易形成水击的运行工况是循环水泵启、停，出口蝶阀开、关过程时。避免发生水击的措施是：水泵出口蝶阀开、关行程

39、的时间曲线应符合设计要求进行调整，启泵前应设法向管道系统内灌水、排尽空气，启泵后再排出剩余的空气。（2）水泵或出口逆止阀工作不正常而发生水击时，应及时切换为备用泵运行，检查水泵及逆止阀。若是流量不稳、波动大引起的，则应设法调整相关水泵或阀门以保持流量稳定。（3）要注意高温饱和水管道及相关设备的调节，防止压力骤然下降，管道内饱和水汽化引起冲击。（4） 根据管道特性调整各类电动阀门启闭时间，适当延长阀门的启闭时间。采用正确的阀门操作方法，管道操作中启停过程应严格控制阀门的开关顺序及速度。4.2 在蒸汽管道中的预防发生过多次水冲击的管道，常出现支吊架松脱焊口泄漏等故障，因此，在热力管道设计规程中明确

40、规定，对于不经常流通的管道死端，以及管段的低位点，均应考虑设置疏水阀、疏水管。虽然从管道的设计安装时就充分考虑防范发生管道水击的可能，但实际运行中，因种种原因仍比较容易遇到前述的各种水击现象，所以在实际遇到时应采取相应的处理处理方法及防范措施：（1）在管道投运时发生水击，可关小或关闭进汽阀以控制适当的暖管速度，并及时开启蒸汽管道疏水阀，若疏水管堵塞，手摸裸露处不烫手，则反复敲打，必要时更换。（2）要避免汽轮机或锅炉快速的大幅度调节负荷，因特殊情况负荷频繁大幅度变动时，要注意锅炉汽包水位的调节，必要时撤除锅炉水位的自动调节，改为手动调节，若锅炉汽包水位过高，应关小给水或开启汽包放水阀，适当降低水

41、位，同时要及时开启相应蒸汽管道疏水。另外，蒸汽负荷增加时，应及时调整燃烧，增加燃料量和风量，注意分辨虚假水位。对于汽水共腾现象，主要原因在于炉水含盐量过大，在汽包水面上出现大量泡沫。要改善给水品质，适当加强定期排污和连续排污以避免发生汽水共腾。（4） 停运后的蒸汽管道发生水击时，一要检查相关进汽阀门是否关闭严密，二要检查停运管道疏水是否开启，如未开启要及时缓慢开启，采用疏水母管系统时，还要避免疏水母管带压，其它管道的蒸汽通过疏水管道串入停运的蒸汽管道内，致使管道的水击现象加剧。：1、工程流体力学， 重庆电力学校 侯文刚编，水利电力出版社。2、热力设备水冲击的原因分析及防范措施，黄生琪、周菊华；

42、热能动力工程总第95期。3、发电厂水击现象探讨，王全胜、李树权、冯永新。致谢感谢我的导师XXX 教授，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢我的小白老师，这片论文的每个实验细节和每个数据，都离不开你的细心指导。而你开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很快的融入我们这个新的实验室感谢我的室友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。四年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情。只是今后大家就难本文来自文秘之音，更多精品免费文章请登陆www.网络.com查看得再聚在一起吃每年元旦那顿饭了吧，没关系，各奔前程，大家珍重。但愿远赴米国的C平平安安，留守复旦的D,E&F快快乐乐，挥师北上的G顺顺利利，也愿离开我们寝室的H&I开开心心。我们在一起的日子，我会记一辈子的。 感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！专心-专注-专业