張敏

（國(guó)家能源集團(tuán)肇慶熱電有限公司，廣東 肇慶 526238）

隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，而這種高質(zhì)量的生活方式是通過(guò)在對(duì)自然資源不斷耗用的基礎(chǔ)上取得的，高標(biāo)準(zhǔn)的生活質(zhì)量應(yīng)該體現(xiàn)在對(duì)自然資源更高效的生產(chǎn)及利用上。企業(yè)作為當(dāng)今社會(huì)高質(zhì)量商品的提供者，也是能源消耗的消費(fèi)主體，高效發(fā)展的企業(yè)是人們對(duì)高要求的生活質(zhì)量的重要支撐，而節(jié)能降耗是企業(yè)的生存之本，既關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更與企業(yè)的生存發(fā)展息息相關(guān)，節(jié)能降耗對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展具有非常重要的意義。

當(dāng)前，國(guó)家正在大力宣傳和推廣節(jié)能降耗，在這樣的背景下，節(jié)能降耗成為社會(huì)發(fā)展中極其重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于高耗能的燃煤發(fā)電企業(yè)尤為突出。某燃煤電廠針對(duì)機(jī)組目前投運(yùn)的水環(huán)真空泵存在配置偏大、極限抽氣能力較差、運(yùn)行噪音大、容易氣蝕、維護(hù)工作量大等突出問(wèn)題，經(jīng)過(guò)咨詢(xún)相關(guān)的設(shè)備廠家、技術(shù)研究專(zhuān)家及已有應(yīng)用的電廠后，該電廠對(duì)1#、2#機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能改造，改造后的抽真空系統(tǒng)運(yùn)行良好，經(jīng)濟(jì)效益顯著，取得了很好的預(yù)期效果。

1 系統(tǒng)改造方案

該電廠目前運(yùn)行兩臺(tái)350MW超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)配置兩臺(tái)并列水環(huán)式真空泵，機(jī)組在正常運(yùn)行情況下，采用一運(yùn)一備的運(yùn)行方式。為進(jìn)一步提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，該廠利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，分別對(duì)1#、2#機(jī)組抽真空系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，在原抽真空系統(tǒng)中并接一臺(tái)高效節(jié)能真空泵組，不改變?cè)姓婵毡眉跋到y(tǒng)的功能作用。1#、2#機(jī)組進(jìn)行抽真空系統(tǒng)技術(shù)改造后，在機(jī)組啟動(dòng)需快速建立真空時(shí)，使用原抽真空系統(tǒng)運(yùn)行；在機(jī)組正常運(yùn)行期間，采用一運(yùn)兩備的運(yùn)行方式，即高效節(jié)能真空泵組保持長(zhǎng)期運(yùn)行，原有兩臺(tái)真空泵只作為抽真空系統(tǒng)備用泵。

2 系統(tǒng)設(shè)備特性簡(jiǎn)介

高效節(jié)能真空泵組由前級(jí)水環(huán)式真空泵、氣水分離器、氣冷羅茨真空泵、換熱器、控制元件、接線(xiàn)箱、閥門(mén)等部件組成。高效節(jié)能真空泵組并接在抽真空母管上，通過(guò)管道與抽真空母管相連接，在羅茨真空泵入口抽氣管道上裝設(shè)一個(gè)手動(dòng)閥和一個(gè)快關(guān)氣動(dòng)閥，被抽吸的混合氣體進(jìn)入羅茨真空泵增壓后，經(jīng)過(guò)級(jí)間冷凝器冷卻，進(jìn)入水環(huán)真空泵，混合氣體經(jīng)過(guò)水環(huán)真空泵壓縮后隨工作液一起排入汽水分離器，不凝結(jié)氣體經(jīng)排氣管直接排大氣。高效節(jié)能真空泵組冷卻水來(lái)自廠區(qū)工業(yè)水或空調(diào)水系統(tǒng)，而水環(huán)泵工作液則采用化學(xué)凝結(jié)水補(bǔ)水。

高效節(jié)能真空泵組的氣冷羅茨真空泵在較低的入口壓力時(shí)，有較大的抽氣速率，但不能單獨(dú)使用，必須與前級(jí)水環(huán)式真空泵串聯(lián)使用，待被抽系統(tǒng)的壓力被前級(jí)泵抽到允許入口壓力時(shí)，才能開(kāi)始工作，并且氣冷羅茨真空泵不允許高差壓時(shí)工作，否則，會(huì)因過(guò)載而造成損壞。水環(huán)式真空泵作為氣冷羅茨真空泵的前級(jí)泵，由水環(huán)式真空泵先把入口壓力抽到氣冷羅茨真空泵允許的入口壓力，再啟動(dòng)氣動(dòng)羅茨真空泵，氣冷羅茨真空泵啟動(dòng)后，形成氣冷羅茨真空泵+水環(huán)式真空泵串聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)，氣冷羅茨真空泵排除的氣體由水環(huán)式真空泵抽走。

夏天，隨著環(huán)境溫度的上升，當(dāng)原有水環(huán)真空泵工作液達(dá)到 35℃以上時(shí)，抽氣能力急劇下降，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性能。高效節(jié)能真空泵組中串聯(lián)的羅茨泵具有更強(qiáng)勁的抽吸能力，極限抽氣壓力(絕壓)可達(dá)500Pa以下，由于羅茨泵的增壓，使得水環(huán)泵入口壓力大大提高，降低了前級(jí)水環(huán)式真空泵工作液汽化的可能性，進(jìn)一步改善了機(jī)組在夏天高溫期間運(yùn)行的系統(tǒng)真空性能。

3 系統(tǒng)改造后的運(yùn)行方式

該電廠1#、2#機(jī)組分別配置A、B兩臺(tái)真空泵，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)技術(shù)改造后，每臺(tái)機(jī)組新增一臺(tái)C真空泵組（高效節(jié)能真空泵組）。目前，1#、2#機(jī)組抽真空系統(tǒng)真空泵組運(yùn)行策略如下。

3.1 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)

（1）機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)值低于260Pa/min時(shí)，方可投C真空泵組運(yùn)行。

（2）機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，保持C真空泵組運(yùn)行；A或B真空泵投備用聯(lián)鎖。

（3）A、B真空泵每周進(jìn)行定期試轉(zhuǎn)，且每次試轉(zhuǎn)不少于10分鐘。

（4）冬季時(shí)，C真空泵組使用工業(yè)水作為冷卻水；夏季時(shí)，C真空泵組冷卻水切至空調(diào)水；其他季節(jié)根據(jù)環(huán)境溫度而定。

（5）C真空泵組故障時(shí)，A或B真空泵聯(lián)啟正常，否則，手動(dòng)啟動(dòng)A或B真空泵。

3.2 機(jī)組開(kāi)機(jī)時(shí)

機(jī)組開(kāi)機(jī)過(guò)程中，啟動(dòng)A或B真空泵對(duì)凝汽器抽真空，嚴(yán)禁開(kāi)機(jī)過(guò)程中啟動(dòng)C真空泵組抽真空。

3.3 機(jī)組停機(jī)時(shí)

機(jī)組停機(jī)過(guò)程中，機(jī)組負(fù)荷接近70MW時(shí)，及時(shí)將C真空泵組切至A或B真空泵運(yùn)行。防止機(jī)組負(fù)荷低至20%額定負(fù)荷時(shí)開(kāi)啟主機(jī)本體疏水后使C真空泵過(guò)載運(yùn)行。

3.4 機(jī)組進(jìn)行真空嚴(yán)密性時(shí)：

（1）根據(jù)機(jī)組進(jìn)行真空嚴(yán)密性結(jié)果決定是否啟動(dòng)C真空泵運(yùn)行。

（2）機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)束后，先啟動(dòng)A或B真空泵抽真空10分鐘以上，當(dāng)機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)值低于260Pa/min時(shí)且凝汽器壓力≤-90kPa時(shí)，可將A或B真空泵切至C真空泵組運(yùn)行。

（3）當(dāng)機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)值高于260Pa/min時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)A或B真空泵運(yùn)行，并停止C真空泵組運(yùn)行。

4 改造后的控制邏輯

4.1 前級(jí)水環(huán)式真空泵邏輯

（1）啟動(dòng)允許條件（與）：凝汽器壓力≤12kPa(-89kPa)；前級(jí)水環(huán)泵無(wú)故障信號(hào)；前級(jí)水環(huán)泵液位≥130mm。

（2）跳閘條件（與，延時(shí)30秒）：機(jī)組停運(yùn)；進(jìn)口氣動(dòng)閥關(guān)閉；羅茨泵停運(yùn)。

4.2 羅茨泵邏輯

（1）啟動(dòng)允許條件（與）：前級(jí)水環(huán)式真空泵已啟動(dòng)；入口壓力≤10kPa(-91kPa)。

（2）跳閘條件（或）：前級(jí)水環(huán)式真空泵停運(yùn)；進(jìn)口氣動(dòng)閥已關(guān)閉且機(jī)組停運(yùn)；凝汽器壓力≥15kPa(-86kPa)。

4.3 補(bǔ)水電磁閥邏輯

自動(dòng)開(kāi)啟邏輯：汽水分離器液位低于60mm。

自動(dòng)關(guān)閉邏輯：汽水分離器液位高于200mm。

4.4 進(jìn)口氣動(dòng)閥邏輯

自動(dòng)開(kāi)啟條件：羅茨泵運(yùn)行且羅茨泵進(jìn)口壓力小于7kPa（-94kPa）。

自動(dòng)關(guān)閉條件：前級(jí)水環(huán)式真空泵或羅茨泵故障。

4.5 C真空泵組與A或B真空泵聯(lián)鎖

C真空泵組故障后聯(lián)鎖啟動(dòng)A或B真空泵運(yùn)行，A或B真空泵聯(lián)鎖啟動(dòng)不成功時(shí)，延時(shí)5秒啟動(dòng)B或A真空泵運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

截至目前，該廠1#、2#機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)技術(shù)改造已接近一年，高效節(jié)能真空泵組在各種允許工況下運(yùn)行良好，真空泵組運(yùn)行方式合理、控制邏輯嚴(yán)密，經(jīng)過(guò)一年的實(shí)踐證明，高效節(jié)能真空泵組技改項(xiàng)目對(duì)全廠經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境都有較為明顯的改善，值得推廣應(yīng)用。