丁猛輝

（天津國(guó)電津能熱電有限公司 天津 300304）

引言

高效真空泵改造技術(shù)的發(fā)展，已使得降低運(yùn)行真空泵的噪音及減緩真空泵被汽蝕成為現(xiàn)實(shí)，并能夠大幅降低真空泵的耗電。我公司借鑒改造經(jīng)驗(yàn)，并于2017 年完成了#1 機(jī)組真空系統(tǒng)優(yōu)化改造相關(guān)工作，具體介紹如下文。

1 機(jī)組概況及真空泵配置簡(jiǎn)介

我公司總裝機(jī)容量為3×330MW 抽汽凝汽式發(fā)電機(jī)組，兩臺(tái)機(jī)組汽輪機(jī)均為國(guó)產(chǎn)東汽生產(chǎn)的亞臨界、一次再熱、采暖抽汽凝汽式機(jī)組。單臺(tái)機(jī)組配置水環(huán)真空泵2 臺(tái)，單泵抽出干空氣量：≥65kg/h。啟動(dòng)時(shí)投入2 臺(tái)運(yùn)行，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)1 臺(tái)運(yùn)行，1 臺(tái)備用。

2 高效節(jié)能真空泵改造的必要性和可行性

機(jī)組自投產(chǎn)以來(lái)，真空泵運(yùn)行中噪音大耗電高且運(yùn)行中已出現(xiàn)多次損壞，損壞多為葉輪斷裂、泵殼汽蝕沙眼。分析其損壞原因：真空泵選型時(shí)設(shè)計(jì)院根據(jù)凝汽器廠家提供的漏空氣量選擇的真空泵抽氣量遠(yuǎn)大于現(xiàn)有機(jī)組運(yùn)行中的實(shí)際漏氣量，造成真空泵內(nèi)部汽蝕嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅到機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。尤其在低真空度情況下，一旦發(fā)生真泵損壞，因?yàn)槟鞅硥焊弑Ｗo(hù)造成非停。

為了解決該安全隱患，進(jìn)行了多次調(diào)研。了解到之前投產(chǎn)的兄弟電廠只要是配置同類(lèi)型的真空泵，真空系統(tǒng)也都有類(lèi)似問(wèn)題。運(yùn)行中真空泵噪音大，電流都在220A 以上，且真空泵被氣蝕嚴(yán)重。同也與廠家技術(shù)人員進(jìn)行了多次交流，真空泵的結(jié)構(gòu)型式都進(jìn)行了優(yōu)化，很少再用單級(jí)平面水環(huán)式真空泵，大多選用雙級(jí)泵。真空泵制造水平都有了提高，也能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)改造要求。

近幾年，兄弟電廠相繼也對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，不僅解決真空運(yùn)行中噪音大和耗電高問(wèn)題，還解決了真泵汽蝕嚴(yán)重問(wèn)題。如國(guó)投宣城電廠、華能邯峰電廠、國(guó)電雙鴨山、國(guó)電湖南寶慶、國(guó)電電力大連開(kāi)發(fā)區(qū)熱電廠及華能楊柳青電廠。

3 高效節(jié)能真空泵改造方案介紹

由于高效節(jié)能真空泵抽吸能力有限，只能用于維持機(jī)組正常工況下真空度。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)或嚴(yán)密性較差時(shí)或凝汽器排汽壓力大于13KPa.a 時(shí)只能運(yùn)行原有真空泵?；诟咝Ч?jié)能真空泵只能用于機(jī)組真空維持的特點(diǎn)，需在原有系統(tǒng)上并列加裝高效節(jié)能真空泵。主機(jī)啟機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，由原真空泵運(yùn)行，機(jī)組啟動(dòng)正常后可切換至新的真空泵組運(yùn)行。對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)改造，具體有抽氣管道、高效真空泵冷卻水、高效真空泵工作水、壓縮空氣系統(tǒng)、高效真空泵動(dòng)力電源及控制保護(hù)邏輯系統(tǒng)等進(jìn)相應(yīng)改造和安裝。

工作水系統(tǒng)：高效節(jié)能真空泵采用水作工作介質(zhì)，工作水來(lái)自原有真空泵工作水補(bǔ)水系統(tǒng)，正常溫度≤40℃，壓力0.2-0.5MPa（g）。

冷卻水系統(tǒng)：高效節(jié)能真空泵的冷卻水取自主機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)，通過(guò)管道增壓泵升壓后，送入板式換熱器及管式換熱器。

抽氣系統(tǒng)：從原有真空泵抽氣管道引出至高效節(jié)能真空泵，羅茨真空泵組側(cè)的入口管加裝手動(dòng)閘閥及氣動(dòng)蝶閥。

動(dòng)力電源：高效節(jié)能真空泵就地設(shè)置就地控制柜，從機(jī)組PC380V B 段引出電源至就地控制柜。

控制保護(hù)邏輯系統(tǒng)：入口氣動(dòng)蝶閥、管道增加泵、前置水環(huán)真空泵及羅茨真空泵控制都實(shí)現(xiàn)DCS 遠(yuǎn)方操作。為了保住主機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)保護(hù)邏輯進(jìn)行了優(yōu)化。

表1 羅茨真空泵裝置改造邏輯說(shuō)明

4 高效節(jié)能真空泵改造經(jīng)濟(jì)性淺析

投入運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行中噪音大幅度降低，高效節(jié)能真空泵總電流穩(wěn)定在42A 左右（前置水環(huán)真空泵電流為31A，羅茨真空泵電流為11A），較原真空運(yùn)行中電流220A 有很大幅度下降。

根據(jù)公司年度報(bào)表，#1 機(jī)組2016、2017 年運(yùn)行了6588、7106 小時(shí)，按照取前兩年平均運(yùn)行時(shí)間6847 小時(shí)，電壓380（V），改造前電流220（A），改造后電流42（A），功率因數(shù)0.85，進(jìn)行計(jì)算年節(jié)約電為：6800×380×（220-42）×1.732×0.85÷1000≈681821（kwh）；按上網(wǎng)電價(jià)0.3755 元/千瓦時(shí)（含稅），年增加售電收益約為256024（元）?？偼顿Y約500000 元（含稅），回收年限為：500000÷256024≈2（年）。

結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)有條件下，加裝了高效節(jié)能真空泵，有效降低運(yùn)行中的噪音，并緩解原真空泵被汽蝕現(xiàn)象。本項(xiàng)目不僅消除安全隱患，還大幅降低真空泵耗電，回收年僅為2 年。