（大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司 湖南省耒阳市 421800）
摘要：目前国内电厂凝汽器真空系统所用真空泵主要是水环真空泵，选型时兼顾了启动，运行工况需求、由于正常运行时漏气量远远小于启动工况抽气量，造成正常运行时真空泵抽吸能力过剩，水泵工作在低效率状态；另一方面，水环式真空泵工作液冷却条件变差时，会产生汽蚀而导致振动加剧、噪音变大、叶轮容易损坏，缩短真空泵寿命。
关键字：水环式真空泵；节能；经济型
项目提出的背景及改造的必要性：
目前国内电厂凝汽器真空系统所用真空泵主要是水环真空泵，选型时兼顾了启动，运行工况需求、由于正常运行时漏气量远远小于启动工况抽气量，造成正常运行时真空泵抽吸能力过剩，水泵工作在低效率状态；另一方面，水环式真空泵工作液冷却条件变差时，会产生汽蚀而导致振动加剧、噪音变大、叶轮容易损坏，缩短真空泵寿命。
1、拟进行的系统或设备的基本情况说明；
大唐耒阳电厂二期2×300MW超临界机组汽轮机分别在2003年12月和2004年8月投入生产运行，每台机组配置两台佛山水泵厂改进型2BW4353-0EK4真空泵。正常工况时，一行一备。配置电机功率为160KW，真空泵运行电流为210A，机组运行中凝汽器真空严密性合格。
2、存在的主要问题；
（1）选型偏大，设计时建立真空与维持真空混为一谈，目前广泛应用于火电厂的抽真空设备主要是射水抽气器和水环真空泵。特别水环真空泵，设计部门在设计选型时，主要考虑快速启机的响应速度（30分钟内能达到启机要求真空值）和最大的允许漏气量作为选型原则，但在机组正常运行时，维持系统真空时有较大余量，建立真空与维持真空混为一谈。因此，把建立真空的真空泵用作维持真空的真空泵存在能耗浪费。
（2）效率低，水环真空泵自身的特性决定了它的效率较低，其总效率一般低于30%。
（3）水环真空泵性能、出力受制于工作水温度的变化夏季高温时，水环真空泵性能、出力急剧下降，可能导致凝汽器真空下降，造成机组经济性降低。
（4）水环真空泵设备的内部机械性能（如裂纹问题）受汽蚀现象影响大水环真空泵设备的内部机械性能（如裂纹,断裂等问题）受汽蚀现象影响很大，设备维护成本高，也影响设备的安全运行。这表现在真空泵的转子、叶轮经常性的损环，维护费用增加。
3、需要通过技术改造解决哪些问题：
（1）大幅降低真空泵系统电耗；
（2）增加真空泵系统备用余量，增加安全性；
（3）夏季高温季节避免真空泵汽蚀，提高凝汽器真空；
（4）降低真空泵维护费用；
（5）可降低煤耗，减少烟尘、二氧化硫、二氧化碳排放量；
（6）降低噪声至85分贝以下。
4、已成功应用于多台机组，部分业绩如下：
（1）河北投能源集团西柏坡发电厂＃1、2、3、4机组改造完成，节电率达80%以上；
（2）大唐华银株州发电厂，2014年12月完成改造，节电率达80%以上；
（3）本技术已获得电科院专家及广大火电厂用户的认可。
方案论证：
（一）方案描述；
本改造方案是：不改变原有真空泵及系统的功能作用，原系统配置2台真空泵，为一运一备方式，所以改造方案如下：
现场有足够的安装空间（约2.5m×1.5m），可以增加1套高效真空泵组，正常运行方式为：一运二备（原来配置的2台真空泵全部停作备用）。
（二）预期达到的效果。
大幅降低真空泵组能耗，装机功率由配套水环真空泵的160kW降低到40.5kW,冷却水循环量也相应降低，最大电流降幅达80%及以上；原真空泵运行电流为210A，高效真空泵电流为40A计算，每年节约厂用电67万KWh。
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（三）施工方案、过渡方案：需要增加新的抽气管道，施工量相对较小。
（四）是否需要停机停炉或结合机组大、小修等：需要停机进行。
（五）从技术、效果、经济等方面论证其实施可行性、合理性、存在问题和解决办法：
1、高效节能；
2、避免水环泵在汽蚀状况下工作， 降低叶轮损坏的可能，减少维护工作量和维护成本；
3、设备运转噪声低，符合环保要求；
4、工作性能不受工作水温度升高的制约；
5、极限真空值高（小于400pa；一般水环泵为3300pa，高水温时达到8000pa以上）；
6、节省冷却水流量；
7、唯一的缺点是不能在机组启动建立真空时投入运行，只能在正常运行中维持真空。
项目规模和主要内容：不改变原有真空泵及系统的功能作用，现场有足够的安装空间（约2.5m×1.5m），可以增加1套高效真空泵组，正常运行方式为：一运二备（原来配置的2台真空泵全部停作备用）。施工时间预计在15天内，且利用原来真空系统，只是增加一路抽气管路来连接高效真空泵设备。投资经调查预计75万元，其中包含主设备70万元以及施工费用5万元。
项目实施后经济效益分析：
（一）对于提高系统和本单位综合生产能力与经济效益的计算分析，包括节能降损、提高效益、降低成本、增加利润等；
1、节电经济性，现单台机组使用的真空泵运行总电流为210A，改造后高效真空泵运行电流为40A。
2、节省真空泵维护费用：技术改进后，因原配置的真空泵仅在启机建立真空时投入运行，若按每年平均启动5次， 每次运行8小时计算，全年仅运行40小时，原配置的真空泵长期处于备用状态，不存在汽蚀状况，不存在设备损坏的问题，因此，技改后，原真空泵可终身不需解体检修或大大减少维护次数，真正实现少维护或免维护，从而节省大量的检修费用和减少大量的检修工作，更是节省不少的更换配件费用。平均每年减少真空泵维护费用5万元。
（二）对投资回报等指标的分析计算。
按照每台机组每年运行7000小时，原真空泵运行电流为210A，高效真空泵电流为40A，电价按照0.49元计算。
每年节电=1.732×0.38×（210-40）×0.85×7000=67万KWh。
每年收益=67×0.49+5=37.83万元
投资回收期=75/37.83=1.9年。
项目评价结论：
（一）运用各种数据，从安全、技术、财务、经济等方面，论述工程项目的可行性和存在问题得出结论：
本工程的实施具备安全性、合理性。大幅度的降低了消缺的频率，稳定了机组的运行，降低不安全性隐患。提高了机组的经济性、可靠性、稳定性。具有以下优点：
A、高效节能，单机年降低厂用电67万KWh；
B、避免水环泵在汽蚀状况下工作，降低叶轮损坏的可能，减少维 护工作量和维护成本；
C、设备运转噪声低，符合环保要求；
D、工作性能不受工作水温度升高的制约；
E、极限真空值高（小于400pa；一般水环泵为3300pa，高水温时达到8000pa以上）；
F、节省冷却水流量。
缺点：唯一的缺点是不能在建立真空时投入运行，只能在正常运行中维持真空。
（二）对改进前后安全生产情况、经济运行情况、社会环境影响等方面的对比分析：
节能降耗方面，提高了设备可靠性，减少了能耗；缺陷减少，安全性、可靠性提高；整个机组经济效益得到提高。
论文作者:金兴荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/28
标签：真空泵论文; 真空论文; 机组论文; 高效论文; 正常运行论文; 凝汽器论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第23期论文;