凝汽器抽真空系统的节能改造

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1、第38卷第5期华电技术Vo1．38No．52016年5月HuadianTechnologyMav．2016凝汽器抽真空系统的节能改造韩丽娜，李绍刚，王刚(华电莱州发电有限公司，山东莱州261400)摘要：针对1oooMW超超临界机组水环式真空泵存在耗电大、效率低、维护费用高等问题，提出采用三级变频高效罗茨真空泵组的措施，并从节电率、极限真空度及适应机组真空严密性能力等方面对2种真空泵组进行了比较。改造后提高了机组的真空度，降低了机组的煤耗，提高了机组的效率。关键词：凝汽器；水环式真空泵；罗茨真空泵；优化改造中图分

2、类号：TK264．1文献标志码：B文章编号：1674—1951(2016)05—0070—03冷凝循环利用，同时由于真空泵工作过程中水温会0引言有一定程度地升高，需要用热交换器将工作水多余凝汽器是汽轮机辅助设备中最主要的一个部的热量带走，保证真空泵正常工作。真空泵参数见套，其真空度对整个火电厂的安全和经济运行有着表1。重要影响。一般凝汽器真空度每下降1％，煤耗增加1．0％～1．5％，出力约降低1％。华电莱州发电有限公司(以下简称莱州发电公司)一期百万机组一直存在真空度偏低、真空泵组电耗高的问题，凝汽器真空度一直在

3、94％～96％间波动，比设计值低3～5百分点。如何维持凝汽器高度真空、降低真空泵组的耗电率成为火电厂实现节能减排的重要手段之一。凝汽器抽真空系统是将凝汽器中的不凝结气图1抽真空系统体(包括漏入空气及未凝结的水蒸气)抽出的直接表1真空泵参数系统，实现其增效是维持凝汽器高真空度的主要技项目参数术手段。为保证真空泵安全、经济、高效运行，提出电机功,~／kW16O了用三级变频高效罗茨真空泵组对真空系统进行优转速／(r·min)50o化改造，并对改造前、后的经济效益进行了分析。热交换器材质复合钛板、钛管1设备概况年运行时间

4、／h7000极限真空度／kPa3．39莱州发电公司一期(2×1000MW)超超临界百额定电流／A287．8万机组的汽轮机为一次中间再热、单轴4缸4排汽、实际运行电流／Al80．0凝汽式。凝汽器为双壳体、双背压、单流程，设计背建立真空时间3台泵同时运行抽至15kPa约需28min压为4．16／5．36kPa。莱州发电公司每台机组抽真循环水压力／MPaO．2空系统配置有3台鹤见真空工程(上海)有限公司冷却水取自开式循环冷却水系统，水质为海水生产的水环式真空泵，型号为250EVMA，一般情况工作水补水闭式循环冷却水，水

5、质为除盐水下为2运1备方式运行。图1是以水环式真空泵为基础设备的抽真空系统，由水环式真空泵、工作水循2水环式真空泵组的缺陷及改造的必要性环泵、工作水冷却用热交换器以及汽水分离器等设备组成，水环式真空泵将来自凝汽器的不凝结气体、(1)选型偏大。原设计抽真空设备主要用于在汽轮机启动初期快速建立真空系统，要求在30min空气混合气体抽出，被抽出的混合气体进入汽水分离器，通过汽水分离器的分离空气排向大气，蒸汽被内达到机组启动要求，在机组正常运行时，水环式真空泵维持系统所需真空度有较大余量，浪费了部分收稿日期：2016—0

6、1—19；修回日期：2016—05—10能耗。第5期韩丽娜，等：凝汽器抽真空系统的节能改造·71·(2)效率低。水环式真空泵自身的特性决定了(1)节电率高，比原水环式真空泵节电70％～它效率较低，其总效率一般低于30％。90％。更换前莱州发电公司每台机组各运行2台真(3)水环式真空泵性能、出力受制于工作水温空泵，平均电流约为180．0A，更换节能泵组后电流度的变化。泵能获得的最高真空度取决于工作水温约为28．5A，每台泵减少电流多达150．0A，节电效度，夏季高温时，水环式真空泵性能、出力急剧下降，果明显。可能导

7、致凝汽器真空度下降，降低机组经济性。(2)极限真空能力更强。采用罗茨泵和水环式(4)水环式真空泵设备的内部机械性能(如裂真空泵串联技术，极限真空度可达300～400Pa，比纹，断裂等问题)受汽蚀现象影响很大，设备维护成科尔庭一汉诺威蒸汽喷射器系统极限真空度(1000本高，也影响设备的安全运行。表现为真空泵的转Pa)高，在特定工况下可以提高凝汽器真空度200～子、叶轮(即使是不锈钢材质)经常性损坏，增加维500Pa。护费用。(3)适应机组真空严密性能力更强。600MW从提高机组经济性、降低厂用电率、增加经济效及以上

8、等级机组配置的罗茨泵采用变频技术，可以益、保护设备等综合角度出发，优化改造抽真空系统根据机组实际真空严密性情况，通过调节变频器转十分必要。速来调整系统出力，因此适应能力更强。由此可以看出，采用三级变频高效罗茨真空泵3泵组选型及优化改造方案组对机组能耗较高的真空泵进行优化改造完全3．1泵组选型依据可行。目前，国内已经从单纯追求真空泵安全性、极限3．2优化改造方案真空度和抽吸