姚昆鵬 陶有宏 戈建新

摘 要：田集發(fā)電廠2號(hào)機(jī)組兩臺(tái)高、低壓凝汽器真空系統(tǒng)分別配備2臺(tái)納西姆工業(yè)有限公司生產(chǎn)的2BW4 353-0MK4型單級(jí)液環(huán)真空泵成套裝置，每臺(tái)凝汽器設(shè)置抽真空母管將兩臺(tái)水環(huán)真空泵并聯(lián)，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。為提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、降低廠用電率，特對(duì)此真空系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，真空泵節(jié)電率達(dá)到84%。

關(guān)鍵詞：節(jié)能真空泵;經(jīng)濟(jì)性;改造

1 概述

田集發(fā)電廠2號(hào)機(jī)組兩臺(tái)高、低壓凝汽器真空系統(tǒng)分別配備2臺(tái)納西姆工業(yè)有限公司生產(chǎn)的2BW4 353-0MK4型單級(jí)液環(huán)真空泵成套裝置，每臺(tái)凝汽器設(shè)置抽真空母管將兩臺(tái)水環(huán)真空泵并聯(lián)，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。不改變?cè)?臺(tái)200kW真空泵及系統(tǒng)的情況下，在高低壓凝汽器抽真空系統(tǒng)中各并接一臺(tái)功率約為20kW左右的高性能抽真空泵組，這樣真空系統(tǒng)的高低壓凝汽器配置各有3臺(tái)真空泵，為一運(yùn)二備方式。

水環(huán)真空泵工作水溫對(duì)水環(huán)真空泵抽汽速率的影響較大。特別是雙背壓凝汽器中低壓凝汽器夏季循環(huán)水流量越大，循環(huán)水溫升越低，真空泵吸入壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度與其入口冷卻水溫度的差值越小，對(duì)應(yīng)真空泵汽蝕余量越小，水環(huán)真空泵越容易汽蝕，抽吸能力越低，抽氣量越小。壓力越低溫度對(duì)真空泵抽吸能力影響越大。如水環(huán)真空泵在設(shè)計(jì)吸入壓力30mmHg（4.0kPa）時(shí)，工作水溫由21℃上升到29℃，水環(huán)真空泵抽吸能力由0.67降低至0.01。水環(huán)真空工作壓力受到工作水溫的限制。真空泵在設(shè)計(jì)21.7℃水溫下，吸入壓力在2～8kPa段區(qū)間真空泵隨著入口壓力的降低，抽氣量急劇下降。水環(huán)真空泵自身的特性決定了它的效率較低，其總效率一般低于30%。水環(huán)真空泵設(shè)備的內(nèi)部機(jī)械性能（如裂紋問題）受汽蝕現(xiàn)象影響大，設(shè)備維護(hù)成本高，也影響設(shè)備的安全運(yùn)行。這表現(xiàn)在真空泵的轉(zhuǎn)子經(jīng)常性的損環(huán)，維護(hù)費(fèi)用增加。因此，從保護(hù)設(shè)備、提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、降低廠用電率、增加經(jīng)濟(jì)收入等方面出發(fā)，對(duì)我廠的水環(huán)真空泵進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

2 具體改造方案

在不改變?cè)?臺(tái)160kW真空泵及系統(tǒng)的情況下，在高低壓凝汽器抽真空系統(tǒng)中各并接一臺(tái)功率約為20kW左右的高性能抽真空泵組，真空機(jī)組設(shè)計(jì)的一級(jí)羅茨真空泵抽吸流量為2160m3/h（20kg/h），約為原先2BW4 353-0MK4真正泵組5300m3/h（52kg/h）的40%，滿足系統(tǒng)真空嚴(yán)密性200 Pa/min以內(nèi)的泄漏抽吸量要求。

這樣真空系統(tǒng)的高低壓凝汽器配置各有3臺(tái)真空泵，為一運(yùn)二備方式，系統(tǒng)主要運(yùn)行方式如下：

（1）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，按原運(yùn)行方式將原有抽真空設(shè)備投入運(yùn)行，用以建立真空;

（2）機(jī)組運(yùn)行正常、真空穩(wěn)定情況下，高效真空泵組投入運(yùn)行、用以維持真空，原有抽真空設(shè)備切除做備用;

（3）機(jī)組真空系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重泄漏，高效真空泵不能維持凝汽器真空時(shí)將原有抽真空設(shè)備其中一臺(tái)或兩臺(tái)投入運(yùn)行以滿足真空要求;

（4）高效真空泵組在檢修或設(shè)備故障時(shí)，原有抽真空設(shè)備投入運(yùn)行，確保真空要求。

（5）改造后機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)主要以高效真空泵組維持真空，均為一運(yùn)二備運(yùn)行方式，設(shè)備之間有可靠的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。

3 改造后的情況

在2014年12月19日和2015年5月12日分別對(duì)節(jié)能真空泵進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

從試驗(yàn)結(jié)果看，2號(hào)機(jī)組在真空泵運(yùn)行工況良好，高效真空泵組投入運(yùn)行前后，凝汽器真空值幾乎沒有變化。凝汽器真空值沒有變化的主要原因是兩次試驗(yàn)機(jī)組均一臺(tái)循泵運(yùn)行，循環(huán)水溫升達(dá)到15.7℃，低壓凝汽器溫升達(dá)到7.9℃，致使真空泵有足夠的冷卻端差，避免了真空泵汽蝕。從2015年5月12日試驗(yàn)數(shù)據(jù)看594MW負(fù)荷工況下機(jī)組高、低壓凝汽器壓力差值為2.4kPa，雙背壓得到有效建立;試驗(yàn)前后低壓凝汽器端差分別為2.6℃和2.9℃;高壓凝汽器端差為1.78℃和1.81℃，凝汽器性能指標(biāo)優(yōu)異。真空泵電流由215A下降至41A左右，真空泵節(jié)電率達(dá)到84%，節(jié)能效果顯著。全年可節(jié)省電量210×7500=158kWh，全年按7500運(yùn)行小時(shí)計(jì)，相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤480噸/年（按全廠平均上網(wǎng)305K/kWh發(fā)電煤耗計(jì)）。節(jié)電價(jià)值：158萬kWh×0.35≈55.1萬元（按0.35元/千瓦時(shí)發(fā)電成本計(jì)算）。因高效真空泵受工作水溫的影響較小，能維持較好的真空。也避免了夏季因真空泵工作液的溫度高影響真空。避免了真空泵汽蝕的危害，保護(hù)了真空泵檢修的強(qiáng)度，有效的減少了設(shè)備檢修費(fèi)用。

4 結(jié)束語

目前節(jié)能真空技術(shù)改造，是一項(xiàng)新的節(jié)能技術(shù)，對(duì)保護(hù)設(shè)備、提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、降低廠用電率、增加經(jīng)濟(jì)收入，有所益處。

參考文獻(xiàn)：

[1]童小忠，應(yīng)光耀，吳文健，劉淑蓮.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件脫落故障的識(shí)別方法[J].振動(dòng).測(cè)試與診斷，2012（05）.