杨立国
大唐七台河发电有限责任公司 黑龙江七台河 154600
摘要：目前火电机组汽轮机双背压凝汽器真空系统多采用水环式真空泵维持凝汽器真空，水环式真空泵电耗较大，在当今节能降耗的大背景下，能够替代水环式真空泵维持凝汽器的真空度且电耗较小的新型高效真空维持系统应运而生。本文详述了高效真空保持系统在火电机组汽轮机双背压凝汽器真空系统中的改造应用，并通过数据对比分析了高效真空保持系统的节能效果，对国内同类机组的同类型改造提供了参考依据。
关键词：双背压凝汽器；高效真空保持；节能；
1引言
大唐某电厂四号机组汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、双背压冷凝汽式汽轮机，额定功率600MW，型号为N600-16.7/537/537型。原系统配置 3台水环式真空泵，低压凝汽器配置2 台，高压凝汽器配置1台，高、低压凝汽器抽气母管由联络门隔开。本次改造不改变原抽真空系统的设备及功能，仅是在高、低压凝汽器侧各增加一台高效真空维持装置，高效真空泵即机组启动初期使用原有真空泵建立真空，当机组并网接带基本负荷、真空稳定情况下把真空泵切换到高效真空维持装置运行，用于真空维持。通过实验数据对比分析，最终确定了原1台水环真空泵与2台高效真空泵并列运行方式，使真空泵耗电与机组凝汽器真空度对煤耗影响最优化。
2高效真空保持技术原理
高效真空保持技术是在机组真空度正常、凝汽器真空严密性合格前提下，用来替代原有真空维持设备（目前多采用水环式真空泵），以达到节能目的。高效真空维持装置所抽吸的气体包括不凝结气体及可凝结气体，且大部分为水蒸汽。高效真空维持装置通过冷凝水蒸汽来减少水环泵压缩气体总负荷，从而达到高效节能目的。常见的水环真空泵效率一般在30%左右，而高效真空维持装置效率可达70%左右。在实际运行中，机组正常运行后，无需太大功率的高效真空维持装置就可以维持机组真空，从而替代高耗能的水环真空泵而达到节能目的。[1]
3改造后节能试验
3.1 试验方法
3.1.1保持机组在改造前、后负荷一致，循环水运行方式一致，环境温度尽量一致，稳定运行最少半小时以上，记录真空保持技术改造前、后机组的负荷、电机电流、凝汽器压力、环境温度、循环水系统等运行参数。
3.1.2为了保证试验的准确性，尽量满足真空改造前、后试验边界条件一致，采取在同一天进行改造前及改造后的试验。
3.1.3对比真空保持技术改造前及改造后数据变化，根据《火力发电厂技术经济指标计算方法》DL/T904-2004和等效热降理论计算节能效果。
3.1.4保持机组负荷470MW（78.33%），机组稳定运行1小时以上，保证低压缸排气量及排气温度、循环水流量及温度等条件近似相同；
3.1.5试验过程中，要保持汽轮机进汽阀阀位相同，尽量保持汽轮机进汽量相同，提高试验数据准确性；
3.1.6进行四种工况试验，分别为工况（1）运行原3台真空泵、工况（2）运行原2台真空泵、工况（3）运行改造后2台高效真空泵、工况（4）运行改造后2台高效真空泵+原1台真空泵，对每种工况进行数据采集，采集数据后对比各工况下冷端能耗量。
3.2试验注意事项
3.2.1试验过程保持机组负荷、循环水温度、循环水流量等参数稳定；
3.2.2试验过程中密切监视机组真空度变化，倒换真空泵运行方式过程中出现异常，立即停止操作，恢复原影响方式，确保机组运行安全；
3.2.3试验过程要求相关技术人员全程参与，实时指导；
3.2.4试验数据要记录准确，避免对试验结果产生影响。
3.3试验数据
4 试验结果分析
（下转第371页）
4.1四种工况对比数据
四种工况下真空泵总计电流及对应运行方式下机组双背压真空平均值如下：
（1）原3台真空泵电流总计601.25A，凝汽器背压4.325kpa。
（2）原2台真空泵电流总计409.50A，凝汽器背压4.520kpa。
（3）改造后2台高效真空泵电流总计46.2A，凝汽器背压4.480kpa。
（4）改造后2台高效+原1台真空泵电流总计241.7A，凝汽器背压4.370kpa。
4.2真空泵改造前及改造后效益计算
以工况（1）为基础运行方式，分别用工况（2）、工况（3）和工况（4）与基础运行方式进行参数对比，得出偏差，将偏差排序，计算冷端能耗量。
汽轮机进汽方式在两阀状态下，凝汽器真空度对热耗影响：
y=0.000794755879X3-0.035511074462 X2+1.490899779796 X-6.561450399943
该机组负荷470MW对应机组一、二类修正热耗为7971.06kj/kwh
相对工况（1）基础运行方式，工况（2）运行方式影响供电煤耗为0.581g/kwh，工况（3）运行方式影响供电煤耗为0.319g/kwh，工况（4）运行方式影响供电煤耗为0.022g g/kwh。
按上述方法计算，相对工况（1）基础运行方式，改造后工况（4）即“2台高效真空泵+原1台水环真空泵”运行方式影响煤耗降低0.05g/kwh，为改造后最佳运行方式。
5结论
高效真空保持技术目前技术成熟，在双背压凝汽器真空系统改造中应用前景广阔。通过大唐某电厂四号机组改造前和改造后试验数据分析，高效真空保持技术具有良好的节能效果。改造后机组正常运行时主要以高效真空维持装置来维持真空，原真空泵做为紧急备用，同时通过试验数据最终确定了最合理的真空泵运行方式。改造后的真空系统节能效果显著的同时，大大提高了机组运行的安全性，具有经济、安全双提升的重要意义。为国内同类型机组节能改造提供了经验，具有较强的借鉴意义。
6 参考文献
[1] 李秀江. 高效真空维持装置在火电厂的应用[J]. 电气工艺, 2016;
论文作者:杨立国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/11/29
标签：凝汽器论文; 真空泵论文; 高效论文; 真空论文; 工况论文; 机组论文; 方式论文; 《防护工程》2018年第24期论文;