真空泵改造方案样本.doc

300MW汽轮机

真空系统节能改造

技术方案

湖南大唐节能科技有限公司

概述

当前电站汽轮机真空系统抽真空设备重要是射水抽气器和水环真空泵，特别是300MW及以上机组基本采用水环真空泵。这些抽真空设备，普遍存在如下问题：

1）选型偏大

设计选型时，重要考虑迅速启机响应速度（30分钟内能达到启机规定真空值）和最大容许漏气量作为选型原则，但在机组正常运营时，维持系统真空时有较大裕量。

2）效率低

水环真空泵效率较低，液环真空泵总效率η＝ηιs×ηω×ηm

ηιs——等温批示效率0.92～0.95，反映实际压缩过程与等温压缩过程偏差。

ηω——0.5～0.7，它反映叶轮搅动液体流动损失。

ηm——0.98～0.99，机械效率。

因此水环真空效率很低，普通只有30%左右。

3）水环真空泵抽气性能受制于工作水温度变化

水环真空泵实际抽速Qt=Q15K，K=(P1-Pt)/(P1-P15)

Qt—水温为t℃时抽气量m3/hQ15—水温为15℃时抽气量

P1—水环泵吸入压力KPaPt—水温为t℃时饱和蒸汽压力KPa

P15—水温为15℃时饱和蒸汽压力KPaK—

当工作水达到35℃以上，抽气能力急剧下降80%以上，这是由于工作水温度升高到水环真空泵入口压力下相应饱和温度时发生了汽化现象，真空泵重要应付于抽取汽化蒸汽，导致抽空气能力大幅下降；同步，工作水温度升高对真空泵极限真空值产生较大影响——这是由于极限真空值就是水环泵工作水温度所相应饱和压力。这是夏季凝汽器端差较大

4）水环真空泵受汽蚀现象影响大，设备维护成本高，也影响设备安全运营，加装大气喷射器，虽然可以缓和水环真空泵汽蚀，但并不节能，普通投入大气喷射器后，水环泵电流会增大10%～20%，同步整个大气喷射-水环真空泵组抽气能力下降，约为单独水环真空泵60%左右抽气能力。

一、汽轮机真空系统真空泵性能参数及运营状况

以引进型300MW湿冷机组为例，其抽真空设备普通配备2台水环式真空泵，运营方式：一运一备，其型号基本都是353型水环真空泵，其铭牌参数如下：

型号：2BE1353

抽速：4600m3/h（88.3m3/min）

抽吸压力：3.3KPa~101.3KPa（绝压）；

排汽绝压：101.3KPa

电机额定功率：110KW

正常运营电流：140A

随着对机组泄漏进一步治理，300MW机组真空严密性基本都达到优良水平，普通都不大于200Pa/min，有机组真空严密性只有几十Pa/min，因而既有水环真空泵在正常运营时，抽气量设计裕量太大，存在严重大马拉小车现象，具备较大节能降耗空间。另一方面夏季气温升导致水环真空泵抽气能力急剧下降、导致机组真空减少，从而增长机组热耗，影响机组经济性。

二、罗茨水环真空泵组节能改造方案概述

针对当前汽轮机抽真空系统中水环真空泵存在上述问题,高效罗茨水环抽真空泵组既可有效解决水环泵汽蚀、气温高时抽气性能下降问题，同步通过减少过大设计裕量，可以节电50%~80%。本技术在贵州黔西电厂#3、#4机已成功应用，节能效果明显。

实行罗茨水环真空泵组改造，并不变化原有两台水环真空泵，只是在抽真空母管上并接一台罗茨水环真空泵组。罗茨水环真空泵组是由一台罗茨真空泵和一台水环真空泵串联而成。当罗茨水环真空泵组运营时，蒸汽和不凝结气体经罗茨真空泵增压后经级间冷凝器冷却进入水环泵，由于罗茨真空泵增压和级间冷凝器冷凝作用，使得水蒸汽基本在级间冷凝器内凝结，其汽化潜热由级间冷凝器冷却水带走，水环真空泵吸入气体基本都是不凝结气体；同步罗茨真空泵增压，使水环真空泵入口压力提高一倍，可保证水环真空泵高效稳定运营。

在机组启动迅速建立真空期间，使用原抽真空系统运营；在正常运营期间，切换到罗茨水环真空泵组而将原有两台水环真空泵作备用，提高了运营可靠性和经济性。

三、罗茨水环真空泵组改造方案可行性分析

1、安全可靠性分析

罗茨水环真空泵组改造方案是在原抽真空系统中，并入了一台高效罗茨水环抽真空泵组，原有两台水环真空泵依然保存，保证系统安全可靠：

1) 汽轮机组启动时，原有两台水环真空泵按原运营方式投入运营；

2) 机组运营正常、真空稳定、真空严密性优良状况下，高效罗茨水环真空泵组投入运营、原有两台水环真空泵作备用；

3) 机组真空系统发生严重泄漏，罗茨水环真空泵组不能维持凝汽器真空时，原有水环真空泵联锁投入运营满足真空规定；

4) 罗茨水环真空泵组在停泵或设备故障时，原有水环真空泵联锁投入运营，罗茨水环真空泵组入口进气门自动关闭，保证真空规定。

5) 当前两台水