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1 引言

電廠運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)凝汽器的真空度是關(guān)鍵因素，真空度低會(huì)對汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，從而對電站發(fā)電的穩(wěn)定性造成影響。在實(shí)際運(yùn)行中，為了保證足夠的系統(tǒng)真空度，抽真空設(shè)備往往需要額外消耗較高的能量，以維持較大的真空余量。為了更好地建立真空和節(jié)能降耗的雙重目標(biāo)，本文結(jié)合實(shí)際電廠的情況，對抽真空設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，提升電廠經(jīng)濟(jì)性。

2 凝汽器抽真空系統(tǒng)改造的必要性分析

(1)選型偏大，設(shè)計(jì)時(shí)建立真空與維持真空沒有區(qū)分。從現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀來看，在火電廠得到廣泛應(yīng)用的主要包含的設(shè)備一個(gè)是關(guān)于射水抽氣器，此外另一個(gè)就是水環(huán)真空泵。設(shè)計(jì)部門在對后者進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中主要考慮了各個(gè)方面的內(nèi)容，一個(gè)是在快速啟動(dòng)機(jī)器過程中的響應(yīng)，另外一個(gè)方面就是對于相關(guān)設(shè)備的漏氣量的分析，這時(shí)候需要維持系統(tǒng)真空有著較大的余量，因此需要將建立真空的真空泵用作是維持真空的真空泵并沒有較大的作用。

(2)效率低。水環(huán)真空泵的特點(diǎn)與其效率有著十分重要的影響，其總效率在一定程度上不會(huì)超過百分之三十。

(3)水環(huán)真空泵性能、出力受制于工作水溫度的變化。在夏季一旦出現(xiàn)氣溫較高的現(xiàn)象需要及時(shí)的將水環(huán)真空泵的相關(guān)性能進(jìn)行分析，有可能會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)性降低的現(xiàn)象。

(4)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。水環(huán)真空泵設(shè)備的相關(guān)內(nèi)部機(jī)械的一些性能需要通常情況下會(huì)受到一些腐蝕，在這種情況下對于設(shè)備的一些成本的維護(hù)有著很高的要求，一方面真空泵的相關(guān)的轉(zhuǎn)子以及一些葉輪會(huì)產(chǎn)生一些損壞的問題，同時(shí)這也在一定程度上加大了相關(guān)的費(fèi)用的維護(hù)成本。對于設(shè)備的運(yùn)行以及保護(hù)工作需要及時(shí)的進(jìn)行處理，減少相關(guān)的成本的消耗，對水環(huán)真空泵設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)的改造。

3 凝汽器抽真空系統(tǒng)改造的實(shí)施方案

3.1 設(shè)計(jì)方案 對于真空泵以及相關(guān)的系統(tǒng)的主要作用不能進(jìn)行改變，同時(shí)還需要給原來的系統(tǒng)配置上兩臺(tái)相關(guān)的真空泵，這樣就是運(yùn)行以及備份相結(jié)合的形式，同時(shí)還可以有兩種形式進(jìn)行選擇:

如果是在空間十分充足的情況下，可以增加相應(yīng)的專利產(chǎn)品一套，借助一運(yùn)二備的形式來運(yùn)行。

現(xiàn)場如果沒有足夠的運(yùn)行空間的情況下，可以將其中一臺(tái)真空泵進(jìn)行拆除，同時(shí)還可以增加一個(gè)新型專利產(chǎn)品，運(yùn)行方式為一運(yùn)一備。

3.2 實(shí)際運(yùn)行情況分析

(1)對現(xiàn)有真空系統(tǒng)進(jìn)行漏點(diǎn)檢查。通常情況下機(jī)組的主要負(fù)荷在一百七十五MW，對#4機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，主要開展的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為0.314kPa/min。同時(shí)要對其進(jìn)行查漏，這主要包含四個(gè)方面。在處理完成之后需要對#4機(jī)180MW開展相關(guān)的真空嚴(yán)密實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是0.15kPa/min。

(2)實(shí)際運(yùn)行效果驗(yàn)證分析。在夏季和冬季兩種工況下，分別對大水環(huán)式真空泵、羅茨泵組和制冷機(jī)冷凍水不同組合運(yùn)行方式下的實(shí)際抽汽效果進(jìn)行試驗(yàn)分析:

夏季工況

試驗(yàn)一，真空泵+冷凍水與羅茨泵組+冷凍水。機(jī)組負(fù)荷180MW，一臺(tái)大水環(huán)式真空泵，真空制冷機(jī)投入，真空數(shù)值-93kPa；將制冷機(jī)冷凍水切至羅茨真空泵組，停運(yùn)大水環(huán)式真空泵，真空下降至-92.75kPa。結(jié)論，夏季條件下大水環(huán)式真空泵與羅茨泵組都投入冷凍水的情況下，羅茨泵組抽汽能力略差，約影響真空0.25kPa。

試驗(yàn)二，真空泵+冷凍水與羅茨泵組。機(jī)組負(fù)荷180MW，一臺(tái)大水環(huán)式真空泵，真空制冷機(jī)投入，真空數(shù)值-93.21kPa；停運(yùn)大水環(huán)式真空泵及制冷機(jī)，羅茨泵組(無冷凍水)單獨(dú)運(yùn)行真空下降至-92.8kPa。結(jié)論，夏季條件下，大水環(huán)式真空泵投入冷凍水情況與羅茨泵組不投入冷凍水的情況下對比，羅茨泵組抽汽能力差，約影響真空0.41kPa。

試驗(yàn)三，真空泵與羅茨風(fēng)機(jī)。機(jī)組負(fù)荷180MW，羅茨泵組(未投冷凍水)單獨(dú)運(yùn)行，真空數(shù)值-93.68kPa，啟動(dòng)大水環(huán)式真空泵，停運(yùn)羅茨泵組，真空下降至-92.3kPa，真空下降約1.38kPa。

冬季工況

試驗(yàn)四，羅茨風(fēng)機(jī)與真空泵。機(jī)組負(fù)荷180MW，單獨(dú)運(yùn)行羅茨泵(未投冷凍水)，真空數(shù)值-97.52kPa，切為真空泵運(yùn)行，停運(yùn)羅茨泵組，真空下降至97.24，真空下降約0.32kPa。結(jié)論，冬季條件下，羅茨泵組單獨(dú)運(yùn)行較真空泵單獨(dú)運(yùn)行真空提高明顯，既提高真空又節(jié)約廠用電。

針對此試驗(yàn)驗(yàn)證情況，對抽真空的機(jī)組運(yùn)行方式進(jìn)行如下優(yōu)化:

5月初—10月中旬運(yùn)行方式:大水環(huán)式真空泵+制冷機(jī)運(yùn)行，制冷機(jī)投運(yùn)期間故障時(shí):單獨(dú)運(yùn)行羅茨泵組。

10月下旬—次年4月中旬制冷機(jī)受水溫影響不能運(yùn)行時(shí)，單獨(dú)運(yùn)行羅茨泵組。

4 凝汽器抽真空系統(tǒng)改造后的經(jīng)濟(jì)效果分析

(1)公司技改后不必投入制冷裝置運(yùn)行，因此僅節(jié)省的電量是:6*30*24*20=86400KWH，節(jié)省電費(fèi):86400*0.4=34560元。總節(jié)電費(fèi)用為:257600+34560=292160元。

(2)技改后，原來的真空泵的維修等相關(guān)次數(shù)有效的減少了，同時(shí)也有效的實(shí)現(xiàn)了免于維護(hù)相關(guān)的工作，節(jié)省了大量的時(shí)間以及配件的更換的相關(guān)成本。

(3)真空提升節(jié)能量。在羅茨泵一段時(shí)間的運(yùn)行期間，真空水循環(huán)泵在運(yùn)行過程中真空提升了0.8kPa，結(jié)合2019年的實(shí)際情況來看4機(jī)上網(wǎng)電量計(jì)算全年減少標(biāo)煤約1342噸。

5 結(jié)語

本技術(shù)應(yīng)用的高性能真空泵效率十分高。因此，使用高效設(shè)備可達(dá)到節(jié)能目的。另外，對不同機(jī)組運(yùn)行方式和效率進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證分析，對不同機(jī)組的運(yùn)行效率差異性進(jìn)行總結(jié)，最終優(yōu)化最佳的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和保證有效真空的雙重目標(biāo)。