（浙江浙能嘉华发电有限公司 浙江嘉兴 314200）
摘要：以某发电有限公司4号机组660MW凝汽式汽轮机抽真空系统优化改造为例，介绍了原来真空系统存在的问题，通过改造增加二级气冷罗茨水环真空泵组来维持最佳真空状态，提高了发电厂经济效益。
关键词：凝汽式汽轮机；真空系统；罗茨水环真空泵；节能
1机组概况
某发电有限公司4号机组为660MW亚临界、四排汽凝汽式汽轮发电机组，凝汽器为双背压、双壳体的N-34000型，抽真空系统共配备有四台纳西姆公司生产的水环式机械真空泵2BE1 353-OBY4-Z。高、低压侧凝汽器抽真空系统分开布置运行，分别配备有两台真空泵抽取不凝结气体，机组正常运行时高、低压凝汽器对应的真空泵分别一用一备。
2存在问题
机组基建时配置的四台水环式真空泵以开机时能够快速建立真空及最大容量抽吸真空为依据，因此设计时选用的真空泵抽气量和功率偏大。在机组运行中允许漏气量为117.5kg/h，而实际运行中真空严密性良好情况下的漏气仅23kg/h。因此，在机组正常运行中，用设计的真空泵抽取很少量的漏气，其功耗显然是较高的，造成资源浪费。真空泵额定出力运行，不投大气喷射器时电流约210-220A，投入大气喷射器后电流约260A。从节能降耗角度，有必要进行高效真空泵改造升级。
从水环式真空泵工作原理可知，当工作液的温度达到其对应压力下的饱和温度时就会汽化。运行中的真空泵吸气腔的真空比凝汽器真空要高些，而形成水环的工作液受到真空泵叶轮做功，其温度要升高，所以在真空泵换热效果变差的情况下，工作液就会汽化，真空泵将发生局部汽蚀，抽吸能力将下降。一般认为要使水环式真空泵工作在接近极限抽吸压力下，工作液的温度等于或低于26.5℃。而原设计的四台水环式真空泵以闭冷水冷却工作液，夏季高温工况，受环境和冷却水温的升高影响，会导致真空泵工作液汽化。从而影响主机真空，降低机组出力和效率。
3抽真空系统的改造
本次改造的主要内容有：分别在凝汽器A、B抽真空系统各增加一台高效真空维持装置。为提高抽真空系统的可靠性，将原来相互独立的凝汽器A、B抽真空管道打联通，中间加装一只凝汽器真空联通阀，可以实现正常情况下的双背压运行，同时在单侧真空泵检修或故障等紧急情况下，打开联通阀可实现两侧真空泵的相互备用。
新增加的高效真空泵组为成套设计组装设备，JZJQY型气冷罗茨泵液环真空机组。主要由气冷罗茨真空泵、级间冷却器、水环真空泵等组成。罗茨真空泵在前，水环真空泵在后，两者串联，中间设置级间冷却器。利用罗茨真空泵的排汽作为水环泵的入口，抬高了水环真空泵的进口压力既克服了水环真空泵的极限抽吸限制又有效防止水环泵汽蚀情况的发生。罗茨真空泵电机为变频，功率为18~30kW，水环真空泵电机为定频，功率为18.5kW。由一台气冷罗茨泵和一台水环真空泵所组成的二级气冷罗茨水环真空泵组的极限真空可达150~650Pa，基本满足了主机真空要求。系统改造后如图1所示：
凝汽器抽真空系统改造后运行方式：
1）机组启动时，投入原有水环式真空泵运行，快速建立真空。
2）机组运行真空稳定情况下，高效真空泵组投入运行、原有真空泵停运做备用，此时蒸汽和不凝结气体进入罗茨泵，加压后经冷却器冷凝进入下级水环真空泵，由于提高了水环真空泵的入口压力，可保证水环真空泵高效稳定运行
3）当机组真空系统发生严重泄漏，高效真空泵不能维持凝汽器真空时将原有真空泵投入运行满足真空要求。
4）高效真空泵组在检修或设备故障时，投入原真空泵运行，确保真空要求。
5）在单侧真空泵检修或故障等紧急情况下，打开凝汽器真空联通阀，实现两侧真空泵的相互备用。
4效果比较
通过以上改造，安全可靠性方面，机组真空系统的真空泵增加到六台，运行方式由原来的两侧分别一用一备，升级为两用四备，系统可靠性能高。经济性方面，在真空严密性合格范围内，投用高效真空泵组与投用原水环真空泵相比，真空基本没有变化。原真空泵运行功率248.24kW，改造后罗茨-水环真空泵组的运行功率仅为30.25kW，每小时可节能210kWh左右，节能率达到84.6%。按照机组年运行4200小时计算，每年可节省约40万元电费，效果显著。新的高效真空泵不受环境和冷却水温的影响，夏季工况运行时能提高机组真空，降低机组煤耗。
5结束语
通过对凝汽器抽真空系统进行系统的整改，节省了水环式真空泵的电损耗。又解决了水环真空泵汽蚀、抽汽性能受环境影响问题，提高了机组真空系统运行的可靠性和经济性，达到了节能降耗的目的。通过比较对其他汽轮机机组具有指导意义，值得推广应用。
参考文献：
[1]陈小忠，崔国华，黄 宁 凝汽器真空维持系统节能优化及实施[J].仪器仪表用户，2017,6.
[2]曹荘 水环式真空泵工作液温度对泵出力影响的分析及对策[J]《科技视界》2013年 第35期
作者简介:
莫晓翎( 1973- ), 男, 浙江嘉兴人,工程师,主要从事电厂集控运行的工作。
论文作者:莫晓翎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：真空泵论文; 真空论文; 凝汽器论文; 机组论文; 高效论文; 系统论文; 水环真空泵论文; 《电力设备》2018年第29期论文;