提高火電廠水環式真空泵運行效率及降低其排氣噪音的影響

曾立軍

摘要：在現今電力生產中維持汽輪機凝汽器的經濟真空對于提升電廠汽輪機組的經濟效益有至關重要的作用，國內火力發電廠多采用水環式真空泵作為凝汽器抽吸設備。在機組運行中，常會發生因為真空泵效率下降或抽吸能力不足導致機組真空偏低的問題。本篇論文將對提高電廠汽輪機輔機中的真空泵運行效率及降低真空泵運行時的排氣噪音展開詳細論述。

關鍵詞：真空泵;運行效率;排氣噪音

引言：

當前國內發電廠大多利用汽輪機進行發電，如何在機組啟動時盡快建立凝汽器真空，在機組正常運行時維持系統最佳真空是真空泵的主要任務。真空泵設備及運行的好壞優劣，影響了汽輪機整體的經濟性，也關系著電廠的運轉情況。水環真空泵在運行時在其排氣口常發出低頻的噪音，對周邊環境有一定影響，如靠近居民區，在晚間的聲響會更加明顯，使居民受到影響。所以維持水環真空泵高效運行，消除水環真空泵的運行時對環境的影響，關系到汽輪機整體的經濟運轉，也影響著電廠的運作情況。

一、概述

利用獲得真空的原理方法或用途，真空泵可分為多種形式，電廠比較常見包括：射汽/水抽氣器、水環式真空泵（串聯抽氣器水環式真空泵、雙級水環式真空泵）。在如今新建電廠較多的使用水環式真空泵。

水環式真空泵好處：具有結構簡單，制造精度要求不高，容易加工，操作簡單，維修方便等優點，300MW以上的機組目前基本使用水環式真空泵。射水抽氣器比較便宜，設備加安裝費大約為水環式真空泵一半，初期投資較低，但是水環式真空泵在運行中更具有安全可靠性，而且比較經濟，運行維護費用較低，所消耗的廠用電比射水抽氣器節省一半左右。

水環式真空泵的缺點：

1、效率低，一般在30%左右，較好的可達50%;

2、真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸汽壓所限。用水作工作液，極限壓強只能達到2～4kPa。用油作工作液，可達130Pa。

二、電廠水環式真空泵介紹

水環式真空泵目前主要有兩種結構設計（由美國Nash的技術）：1、平面式：進氣口和排氣口設計在平面端面（即圓平盤）上;2、錐體式：進氣口和排氣口設計在錐體柱面上。

廣州黃埔發電廠汽輪機真空系統配置兩臺 100%容量的水環式真空泵。每臺真空泵由一臺真空泵體、一臺電機、一臺再循環泵、一臺水水換熱器、一個氣水分離器、管道及閥門組成;

真空系統的作用是在機組啟動前利用真空泵從凝汽器中抽出空氣以及其他不凝結氣體為凝汽器建立真空，而在機組正常運行時抽出凝汽器中滲入的空氣和其他不凝結氣體使凝汽器的真空保持在設計值。

三、真空泵調試介紹

真空泵系統調試要求凝結水系統調試完畢，從真空泵單體調試結束后的動態交接驗收開始，包括聯鎖保護試驗、系統沖洗、密封冷卻水裝置調試以及系統投運及動態調整等項目。

調試步驟分為：啟動前的檢查及準備工作、啟動、停止。

對于真空泵調試的風險點預控有余下幾個方面：真空泵入口蝶閥開關不到位、真空泵氣液分離器水位異常、真空泵冷卻器冷卻效果差、設備或管道發生劇烈振動以及運行參數明顯超標等幾個主要方面的內容。出現異常情況應立即緊急停泵，中止調試，并分析原因，提出解決措施。

廣州黃埔發電廠水環真空泵調試過程中出現的設備問題基本都能采取運行調節手段及缺陷排除等方法進行處理好，但有一項影響外部環境的異常情況未能得到處理，在啟動真空泵后在汽水分離器排氣口發現有較大異聲，在晚上運行時更加明顯，影響周邊居民的環境。

調試時懷疑異聲是由真空泵汽蝕原因造成，采用余下措施進行排除：1、降低冷卻液溫度，清洗水水換熱器管;2、調整汽水分離器儲水的合理水位（在滿水位水位線下300MM），避免換熱器堵塞，保證真空泵液面的適當高度，改善真空泵的工作條件。設備排氣異聲仍未能解決，后采取在排氣管上加裝消音器及改變排氣口方向的方法處理后，居民區噪音降至正常以下。

四、提高真空泵運行效率，降低真空泵運行時對環境的影響

（一）、提高真空泵運行效率對提高汽輪機凝汽器真空，使機組運行經濟性提高。

1、要保持真空泵高效運行需做好余下日常的點檢和保養：

1）、真空泵電動機運行中主要對其電流、溫度、聲音、氣味和振動等方面進行檢查監視，掌握其電動機的運行工況，電機、泵體振動不能超過規定。

2）、真空泵分離水箱水位是否正常。（1/3至2/3處）、真空泵冷卻水溫是否正常。

3）、真空泵軸端是否吸氣或漏水、真空泵閥門開關位置是否正確，備用泵是否備用正常、備用泵抽空氣門關閉嚴密。

2、定期對真空泵進行維護、清洗：

1）、經常清洗泵體污垢以增大真空泵的內部容積量，利用10%草酸對泵體進行清洗。

2）、保持冷卻器良好的冷卻效果，降低真空泵里的工質溫度，根據氣溫情況安排定期進行清洗。

3）、加強真空泵葉輪的檢查，出現轉子在運行過程中有異常，發生強烈振動或異音時，及時進行解體檢查處理。

（二）、降低真空泵運行對周圍環境的影響

1、真空泵本體噪音大。故障現象：真空泵振動過大、真空泵運行中有碰撞聲。原因：1）軸承損壞 ;2）螺栓松動 ;3）葉輪偏磨 ;4）真空泵動靜部分碰撞;5）泵在高真空下運行發生汽蝕。處理：設備維修處理、調整分離器水位。

2、真空泵分離水箱排氣管出口噪聲大，影響周邊環境。故障現象：聲音大約80分貝，低頻，聲音的穿透力較強，對人體影響比較大。原因：1）、真空泵設備工作原因，氣流排出不暢;2）、排氣引出管管徑的設計原因，使氣流排出受壓縮;3）、真空泵 設備與抽氣量的匹配原因，抽吸力過大使氣流速度過快造成。處理：加裝消音器、將排氣口不正對居民區改接對著空曠無人區。

五、總結

保證發電廠水環真空泵的高效運行，對保持凝汽器的真空，提高汽輪機組的經濟性很重要的作用，我們要加強日常維護，安排好定期維護工作，保證真空系統工作在最佳狀態。并且對于真空泵在運行中產生的如排氣異聲大等問題也應引起足夠的重視，以免對周圍環境造成影響，還居民一個安靜的環境。

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