真空系統節能改造技術在某電廠的應用

黃辰光 胡玉峰

摘 要：某電廠對機組的抽真空系統進行了節能優化改造，在原有兩臺水環式真空泵的基礎上增加了一臺高效節能羅茨真空泵組，改造后的真空泵組運行穩定、噪聲小、電耗率低，具有較高的環保經濟效益。

關鍵詞：真空系統；節能優化；水環式真空泵；高效節能羅茨真空泵

中圖分類號：TB493? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2024）10-0082-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.10.020

0? ? 引言

凝汽器真空度是燃煤機組重要的經濟指標，當保持主蒸汽流量不變時，真空度每下降1 kPa，350 MW機組做功效率下降0.7%左右，負荷將減少2.5 MW[1]，煤耗也會隨之增加。

目前，技術成熟的水環式真空泵組在火電廠真空系統中應用較廣泛，但目前對水環式真空泵的選型出力偏大的問題較為突出，出力裕量大，廠用電消耗較大[2]，設備運行的經濟性較低。夏季環境溫度升高時，真空泵的出力下降會引起機組真空的波動，容易造成真空泵葉輪的汽蝕，降低了抽真空系統設備運行的可靠性。同時，水環式真空泵運行噪聲大，達不到理想的環保效果。

針對水環式真空泵存在的這些問題，某電廠對真空系統進行了節能優化改造，在原有基礎上增加了一套高效節能羅茨真空泵組。

1? ? 改造前真空系統

該電廠現有兩臺350 MW超臨界燃煤發電機組，汽輪機為東方汽輪機廠設計制造的一次再熱、單軸、三缸雙排氣、一次可調整供熱，抽汽凝汽式汽輪機，凝汽器為東方汽輪機廠設計制造的型號為N-20740的單殼體、單背壓、雙流程、表面式凝汽器。

改造前，每臺機組配套兩臺武漢威龍特泵業公司制造的型號為2BW4 353-OBK4的水環式真空泵組，原真空泵參數如表1所示。

正常運行時兩臺真空泵一運一備，當機組真空小于-85 kPa時，聯鎖啟動備用泵。真空系統的工作流程如圖1所示。

2? ? 改造后真空系統

本次改造方案并不改變原有真空泵及系統的功能作用，只是在原抽真空系統中并接一臺高效節能真空泵組，機組啟動時，按原運行方式將原有抽真空設備投入運行，用以建立真空。在機組運行正常且真空穩定情況下（真空嚴密性實驗真空下降值≤250 kPa/min），高效節能真空泵組投入運行，用以維持真空，原有抽真空設備停運做備用，以達到節能的目的。高效節能羅茨真空泵組設備參數如表2所示。

高效節能真空泵組由羅茨真空泵作為機組的主泵，液環真空泵作為機組的前級泵，并配置閥門與儀表，以及液環真空泵工作液閉式循環系統。真空機組采用逐級啟動運行方式，先由液環真空泵啟動運行，達到一定真空壓力后，再啟動羅茨真空泵運行。停機時先停運羅茨真空泵，再停運液環真空泵。改造后的真空系統圖如圖2所示。

3? ? 改造前后經濟性對比

系統原有真空泵和羅茨泵的電機額定電壓均為380 V，經過長時間穩定運行，結合該機組各指標對煤耗影響得出真空系統改造前后的運行參數對比如表3所示。

從表3及現場運行情況可以得出，高效羅茨真空泵具有以下優點：

1）節電效果明顯，比原有真空泵組節電約90.3%，相同工況下，發電煤耗有一定的降低。

2）機組運行可靠性更高，在原有的真空系統上增加一套高效節能真空泵組，正常運行時，高效節能真空泵投入運行，機組振動小，原有的兩臺真空泵停運備用，系統從原有的一運一備變為一運兩備，使系統運行更加可靠。

3）在冷卻水溫等參數一致時，高效節能真空泵組能使機組達到原有真空泵維持的真空度，具有較強的適應能力。

4）高效節能真空泵組運行噪聲小，具有更高的環保效益。

4? ? 結束語

通過對機組的真空系統進行節能優化，增加一套高效節能真空泵組，在一定程度上降低了廠用電率，提高了機組運行的經濟性與穩定性，取得了較好的環保效益，達到了預期的節能優化效果。

基于此效果，某電廠對一期所有機組都進行了該改造，二期在建機組在設計期間采用了該2+1配置真空泵的方案。

[參考文獻]

[1] 王超.350 MW超臨界機組抽真空系統優化分析[J].建筑工程技術與設計，2017（13）：4945.

[2] 陳鑫，程石，鄭敏聰.火電機組凝汽器抽真空系統節能改造[J].發電設備，2019，33（1）：61-64.

收稿日期：2024-01-11

作者簡介：黃辰光（1988—），男，湖南懷化人，工程師，主要從事火電企業基層技術管理和計劃營銷工作、廣東省碳排放試點建設工作、全國碳排放市場建設工作。