真空泵節能降耗探討

張德澤

摘要：現行火力發電廠抽真空設備普遍使用水環式真空泵，系統常規配置的真空泵富裕量比較大，真空泵電耗高；為了節能降耗要求，當真空嚴密性合格時，在火力發電機組運行中可以采取使用能耗低的節能型羅茨真空泵組運行來維持凝汽器真空，達到節能降耗目的。

關鍵詞：凝汽器真空；水環式真空泵；節能型羅茨真空泵組；節能降耗

Abstract：At present，China's thermal power plant vacuum equipment commonly used liquid ring vacuum pump，The vacuum pump with conventional configuration is large and the vacuum pump is high. In order to save energy and reduce consumption，when the vacuum tightness qualified，in the operation of thermal power units can be switched to low energy consumption of Energy efficient Roltz vacuum pump group Run to maintain the condenser vacuum，to achieve energy-saving and cost-reducing.

Key words：condenser vacuum Liquid Ring Vacuum Pump E nergy efficient Roltz vacuum pump group Energy saving

一、背景情況

我國火電廠100MW～600MW機組抽真空設備普遍使用水環真空泵，但水環真空泵都存在幾方面的問題：

（1）抽真空設備常規配置的富裕量比較大，真空泵電耗高。

（2）在夏季溫度高時，導致機組真空偏低，增加了發電煤耗。

鑒于目前火力發電廠供電煤耗較高的現狀，降低能耗高設備耗電，優化真空系統方式，可以達到節能降耗要求。

二、凝汽器真空形成機制

火力發電廠機組啟動初期，凝汽器真空是由凝汽器抽氣設備將凝汽器及負壓系統的空氣抽出，從而建立真空。

火力發電廠機組正常運行時，凝汽器的真空維持，一是靠冷卻介質即循環水不間斷地將低缸排汽的熱量帶走，使得蒸汽的凝結過程不間斷地進行；二是靠抽氣設備例如真空泵等，將不凝結氣體不間斷地排出，從而維持凝汽器真空穩定。

三、凝汽器抽汽現狀分析

（一）國內機組抽氣設備的優缺點及解決方案

目前國內火力發電廠主流的抽氣設備均是為適應機組啟動工況而選擇的，能耗均偏高。主要有射水抽氣器、單級水環真空泵、雙級水環真空泵，約占據了98%以上的市場份額。

（二）近幾年國內新型抽氣設備原理及實際運行效果

科爾庭-漢諾威蒸汽噴射器系統、節能型羅茨真空泵組為近兩年來新投產的設備，具有以下優點：能降低水環真空泵功率；提高極限真空能力，在特定工況下能提高機組凝汽器真空；水環真空泵抽氣性能不受工作水溫度的制約，可以避免因使用冷凍水造成的額外能耗損失；維護成本低。

四、節能型羅茨真空泵組節能分析

以順德五沙熱電廠300MW機組、河北邢臺電廠300MW機組為例進行節能分析如下：

（1）節電效益

原水環式真空泵運行電流約為220安，技改后維持系統電流約40安，節電率約為82%。按平均年運行4000小時，上網電價0.3429元/度 計算。年節省電量：√3×U×△I×cosφ×運行小時數=1.732×380×（220-40）×0.85×4000=40.28萬度；年平均節省電費約為：40.28×0.3429=13.8萬元

（2）提高真空效益

技改后估計真空可提高約0.2～0.3KPa，降低煤耗約0.6～0.9克/度（凝汽器壓力降低1KPa，煤耗降低3.09g/kwh）。按夏季運行2000小時，平均負荷70%計算，年節省煤標煤量為：年發電量×真空提高煤耗降低=2000（小時）×30（億度）×70%×（0.6～0.9）（克/度）=252～378噸（煤）。按600元/噸（煤）計算，年節省費用600×（252～420）=15.12～22.68萬元

因此，技改后年節省費用為13.8+（15.12～22.68）=28.9～36.5萬元。

（3）回收周期

對于增加節能型羅茨真空泵組，從設計、設備購買、安裝、調試等費用大約80～90萬元一臺，經測算投資回收期大約在2～4年。

五、節能結論

采用節能型羅茨真空泵組不改變原真空系統及設備，具有投資小，見效快，可靠性高的特點，可根據電廠的實際情況，科學配置泵組的選型與匹配方式，消除系統冗余，是節能精細化改造的典型案例。對新建機組凝汽器抽汽設備設計選型具有借鑒意義。

1.單臺水環式真空泵功率超過90kW的機組應進行如下改造：300MW及以下容量機組增加一套節能型羅茨真空泵組，600～1000MW容量機組增加一套或兩套節能型羅茨真空泵組。

2.新建機組優化設計：300MW及以下容量機組在原設計兩臺真空泵基礎上，增加一套節能型羅茨真空泵組；600MW及以上容量機組去掉一臺原設計真空泵，增加節能型羅茨真空泵組。

參考文獻

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（作者單位：神華四川能源有限公司江油發電廠）