真空系統(tǒng)節(jié)能改造技術在某電廠的應用

黃辰光 胡玉峰

摘 要：某電廠對機組的抽真空系統(tǒng)進行了節(jié)能優(yōu)化改造，在原有兩臺水環(huán)式真空泵的基礎上增加了一臺高效節(jié)能羅茨真空泵組，改造后的真空泵組運行穩(wěn)定、噪聲小、電耗率低，具有較高的環(huán)保經(jīng)濟效益。

關鍵詞：真空系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化；水環(huán)式真空泵；高效節(jié)能羅茨真空泵

中圖分類號：TB493? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2024）10-0082-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.10.020

0? ? 引言

凝汽器真空度是燃煤機組重要的經(jīng)濟指標，當保持主蒸汽流量不變時，真空度每下降1 kPa，350 MW機組做功效率下降0.7%左右，負荷將減少2.5 MW[1]，煤耗也會隨之增加。

目前，技術成熟的水環(huán)式真空泵組在火電廠真空系統(tǒng)中應用較廣泛，但目前對水環(huán)式真空泵的選型出力偏大的問題較為突出，出力裕量大，廠用電消耗較大[2]，設備運行的經(jīng)濟性較低。夏季環(huán)境溫度升高時，真空泵的出力下降會引起機組真空的波動，容易造成真空泵葉輪的汽蝕，降低了抽真空系統(tǒng)設備運行的可靠性。同時，水環(huán)式真空泵運行噪聲大，達不到理想的環(huán)保效果。

針對水環(huán)式真空泵存在的這些問題，某電廠對真空系統(tǒng)進行了節(jié)能優(yōu)化改造，在原有基礎上增加了一套高效節(jié)能羅茨真空泵組。

1? ? 改造前真空系統(tǒng)

該電廠現(xiàn)有兩臺350 MW超臨界燃煤發(fā)電機組，汽輪機為東方汽輪機廠設計制造的一次再熱、單軸、三缸雙排氣、一次可調(diào)整供熱，抽汽凝汽式汽輪機，凝汽器為東方汽輪機廠設計制造的型號為N-20740的單殼體、單背壓、雙流程、表面式凝汽器。

改造前，每臺機組配套兩臺武漢威龍?zhí)乇脴I(yè)公司制造的型號為2BW4 353-OBK4的水環(huán)式真空泵組，原真空泵參數(shù)如表1所示。

正常運行時兩臺真空泵一運一備，當機組真空小于-85 kPa時，聯(lián)鎖啟動備用泵。真空系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。

2? ? 改造后真空系統(tǒng)

本次改造方案并不改變原有真空泵及系統(tǒng)的功能作用，只是在原抽真空系統(tǒng)中并接一臺高效節(jié)能真空泵組，機組啟動時，按原運行方式將原有抽真空設備投入運行，用以建立真空。在機組運行正常且真空穩(wěn)定情況下（真空嚴密性實驗真空下降值≤250 kPa/min），高效節(jié)能真空泵組投入運行，用以維持真空，原有抽真空設備停運做備用，以達到節(jié)能的目的。高效節(jié)能羅茨真空泵組設備參數(shù)如表2所示。

高效節(jié)能真空泵組由羅茨真空泵作為機組的主泵，液環(huán)真空泵作為機組的前級泵，并配置閥門與儀表，以及液環(huán)真空泵工作液閉式循環(huán)系統(tǒng)。真空機組采用逐級啟動運行方式，先由液環(huán)真空泵啟動運行，達到一定真空壓力后，再啟動羅茨真空泵運行。停機時先停運羅茨真空泵，再停運液環(huán)真空泵。改造后的真空系統(tǒng)圖如圖2所示。

3? ? 改造前后經(jīng)濟性對比

系統(tǒng)原有真空泵和羅茨泵的電機額定電壓均為380 V，經(jīng)過長時間穩(wěn)定運行，結(jié)合該機組各指標對煤耗影響得出真空系統(tǒng)改造前后的運行參數(shù)對比如表3所示。

從表3及現(xiàn)場運行情況可以得出，高效羅茨真空泵具有以下優(yōu)點：

1）節(jié)電效果明顯，比原有真空泵組節(jié)電約90.3%，相同工況下，發(fā)電煤耗有一定的降低。

2）機組運行可靠性更高，在原有的真空系統(tǒng)上增加一套高效節(jié)能真空泵組，正常運行時，高效節(jié)能真空泵投入運行，機組振動小，原有的兩臺真空泵停運備用，系統(tǒng)從原有的一運一備變?yōu)橐贿\兩備，使系統(tǒng)運行更加可靠。

3）在冷卻水溫等參數(shù)一致時，高效節(jié)能真空泵組能使機組達到原有真空泵維持的真空度，具有較強的適應能力。

4）高效節(jié)能真空泵組運行噪聲小，具有更高的環(huán)保效益。

4? ? 結(jié)束語

通過對機組的真空系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化，增加一套高效節(jié)能真空泵組，在一定程度上降低了廠用電率，提高了機組運行的經(jīng)濟性與穩(wěn)定性，取得了較好的環(huán)保效益，達到了預期的節(jié)能優(yōu)化效果。

基于此效果，某電廠對一期所有機組都進行了該改造，二期在建機組在設計期間采用了該2+1配置真空泵的方案。

[參考文獻]

[1] 王超.350 MW超臨界機組抽真空系統(tǒng)優(yōu)化分析[J].建筑工程技術與設計，2017（13）：4945.

[2] 陳鑫，程石，鄭敏聰.火電機組凝汽器抽真空系統(tǒng)節(jié)能改造[J].發(fā)電設備，2019，33（1）：61-64.

收稿日期：2024-01-11

作者簡介：黃辰光（1988—），男，湖南懷化人，工程師，主要從事火電企業(yè)基層技術管理和計劃營銷工作、廣東省碳排放試點建設工作、全國碳排放市場建設工作。