真空泵密封水系統加裝制冷裝置探討論文

　　摘要：當前火電廠大多采用水環(huán)式真空泵作為抽汽設備，凝汽器的真空變化在一定程度上影響著火電機組的安全經濟運行，保持合適真空是降低汽耗量，提高機組整體熱效率的主要方法之一。某發(fā)電廠針對夏季真空泵密封水溫度偏高的情況，通過加裝制冷裝置，提高了凝汽器真空和機組的經濟性。

　　關鍵詞：真空泵；密封水；制冷裝置；經濟性

　　某發(fā)電廠在運機組為２臺１００萬千瓦超超臨界燃煤機組，采用的雙背壓、雙殼體、單流程、表面冷卻式凝汽器。真空系統配備有３臺水環(huán)式真空泵，為鶴見株式會社生產，型號為２５０ＥＶＭＡ，兩運行一備用，分列運行。

　　１水環(huán)式真空泵性能特點

　　①目前，大型發(fā)電機組多采用偏心式水環(huán)式真空泵，此類泵通過變化泵腔容積，來實現吸氣、壓縮和排汽的目的，在較低真空范圍內運行時候，抽單位干空氣量是能耗低、效率高。②水環(huán)式真空泵的出力與密封水溫息息相關。如果密封冷卻水溫度較高，容易導致泵腔內含有工作液化氣體，減少了對凝汽器內部凝結氣體的抽吸量，使得泵的出力下降。同時，泵內的運行工況惡化，容易造成葉片汽蝕，損害設備。③真空泵冷卻器為常規(guī)板式冷卻器，冷卻源為江水。實際運行中，長江水中含有雜質較多，易堵塞板冷器水側；尤其在夏季運行時，因為循環(huán)冷卻水溫上升，冷卻后的密封水溫度最高可達３５℃，嚴重影響冷卻效果，真空泵出力下降明顯。

　　２真空泵系統優(yōu)化方案

　　該電廠采用的是雙背壓凝汽器，低背壓側的凝汽器循環(huán)水進水溫度與真空泵板冷器開冷水進水溫度一致。加上低背壓側的真空泵密封水溫偏高，進而使真空泵入口負壓與低背壓側凝汽器理論真空值差距很小。在克服管道及閥門約０．８ＫＰａ的阻力后，實際低背壓側凝汽器抽吸口處的負壓值已遠低于凝汽器理論真空值，低背壓側凝汽器汽側部分不凝結氣體無法被完全抽出，凝汽器真空下降。根據上海汽輪機廠給出的熱力平衡圖紙分析，排除循環(huán)水、凝汽器換熱系數等修正后，真空泵的密封水溫偏高是導致泵出力不足的主要原因。真空泵工作密封水溫高將直接使得機組真空降低，機組供電煤耗上升。在保留原有板冷器的基礎上，為降低真空泵工作水溫７℃～１２℃，取正產運行實際工作水量１３０００ｋｇ／ｈ和水的比熱容４．２ｋＪ／ｋｇ來進行計算，１３０００×４．２×７÷３６００＝１０６ｋＷ１３０００×４．２×１２÷３６００＝１８２ｋＷ得出，一臺真空泵所需制冷量為１０６ｋＷｈ～１８２ｋＷｈ的制冷量。保留原板冷器的基礎上，將１臺功率為４５ＫＷ，制冷量為１６５ｋＷｈ的制冷設備串聯進原密封水冷卻系統。密封水在經過板冷器冷卻后，進入制冷機器進行二次冷卻，進一步降低真空泵密封水進口溫度。系統圖如圖１所示。

　　３實用效果評估

　　當前，＃１機組制冷機已安裝并投入運行，為了檢驗制冷機的實際效果，在負荷為７５０ＭＷ的工況下，分別在春季，夏季，進行３次試驗，對比兩臺真空泵分列運行與真空泵分列＋制冷機運行的真空參數。經觀察，數據情況如下：①春季試驗中，低背壓凝汽器真空提高約０．１０１ｋｐａ，凝汽器總真空提高０．０５５ｋｐ，對應供電煤耗降低０．０８３ｇ／ｋＷｈ。②夏初試驗中，低背壓凝汽器真空約提高０．２８ｋＰａ，高背壓凝汽器真空約提高０．０３ｋＰａ凝汽器總真空提高０．１４ｋＰａ，對應供電煤耗降低０．２１ｇ／ｋＷｈ。③盛夏試驗中，低背壓凝汽器真空約提高０．３５ｋＰａ，高背壓凝汽器真空約提高０．１ｋＰａ凝汽器總真空提高０．２２５ｋＰａ，對應供電煤耗降低０．３３７ｇ／ｋＷｈ。

　　４結束語

　　通過加裝制冷設備，能夠有效保證真空泵的出力，可提高低背壓真空０．１ｋｐａ～０．３５ｋｐａ，夏季真空泵密封水溫度偏高的問題得到了有效解決。在假設負荷為７５０ＭＷ的基礎上，可降低供電煤耗０．２２５ｋｇ／ｋＷｈ，按照＃１機組年平均發(fā)電量５５億ｋＷｈ，標準煤８００元／ｔ計算，年節(jié)省費用約９９萬元。在前期投資為２７萬的前提下，此次改造達到了很好的節(jié)能降耗效果。

　　［參考文獻］

　　［１］王曉勃．火電廠水環(huán)式真空泵冷卻系統節(jié)能探索與實踐［Ｊ］．中國新技術新產品，２０１２，（２４）．

　　［２］孫淑紅．張敏．制冷裝置在提高凝汽器真空中的作用［Ｊ］．華電技術，２００８，（８）．

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