660MW机组凝汽器抽真空系统设备节能降噪

银鸿

中国能源建设集团湖南火电建设有限公司 湖南长沙 410000

节能降耗一直是企业基础管理的一部分，要想企业能够长远发展，节能降耗不容小觑，电厂高能耗设备的节能对电厂自身的经济问题起到关键性控制作用；研究表明，30dB-40dB是人能听到的较为安静的理想音量，而持续生活在85dB以上的噪音环境中，人的听力以及身体健康将会受到影响。电厂工作者更为甚者，长期生活在高噪声环境中，会产生噪声性耳聋，听力显著下降等问题，所以高噪音设备降噪对于员工身心健康的关怀显得尤为重要。

1 现状调查

某电厂工程装机容量为2×600MW，2号机组所用真空泵由型号为2BW4 353-0EK4型水环式真空泵，真空泵转速：n=590rpm；吸入压力：3．3-101．3kPa，配套电机功率：160kW。采用3×50%配置（即一台机组配套3台，启动时三台真空泵同时运行，正常运行时两台同时运行，一台备用）。

结合此电厂的真空泵设备现状以及其它同类型电厂的调研中发现，当前大多数水环真空泵都存在以下几方面的问题：

（1）正常运行能耗高：“两运一备”的运行方式中把建立真空的真空泵用作维持真空的真空泵存在较大的能耗浪费。

（2）设备噪音超标：三台正空泵并列布局，且日常运行时需启动两台真空泵，现场噪音超标（远大于85 dB）

（3）长期运行存在汽蚀工况，导致泵体振动，叶轮开裂，检修维护工作量大，费用高：

2 原因分析

（1）运行方式：“两运一备”的运行方式保证能快速建立启机时的真空环境，但是在机组正常运行时，在真空严密性合格的情况下，真空泵处于维持系统真空运行状态时有较大余量，因此，把建立真空的真空泵用作维持真空的真空泵存在较大的能耗浪费。

（2）设备自身原因：水环真空泵在长期汽蚀作用下，内部机械性能（如裂纹,断裂等问题）受汽蚀现象影响很大，极端情况下存在叶片断裂或汽蚀颗粒物导致设备卡涩的情况，设备存在安全风险[1]。

3 可行性方案制定

通过对机组抽真空系统的改造要达到降低功耗，提高经济性，有效降噪（低于85dB），降低维护费用减轻维护负担等目的。结合对其他电厂的考察，其所用的国际标准配套的罗茨泵采用中低速罗茨泵（1450RPM），额定抽吸量（600L/S），性能稳定，具有如下特点：

（1）高效低能耗。气冷罗茨水环真空泵功率（仅40．5KW）远小于原有水环泵(160KW)，且效率大幅提高，泵组所需要的冷却水量也相应减少，降低水泵能耗和水耗。

（2）噪音低。气冷罗茨水环机组运行时噪音远低于85 dB，利于人员健康。

（3）无汽蚀。罗茨泵不会有汽蚀，配套的水环真空泵工作液温度即使达55℃，也无汽蚀可能，且设计安装独有的防汽蚀装置，节省更换叶轮泵组检修时间和费用。

依据此电厂自身的特性考虑保留原系统配置的真空泵，在原真空泵组旁增加两套高效罗茨真空泵组。采用“两运三备”运行方式（原来配置的三台真空泵作备用），并采用可靠联锁逻辑保护，确保任何运行工况下的机组系统安全，同时能彻底的解决现存在的问题[2]。

4 方案实施

保留#2机组原系统配置的三台真空泵，在原真空泵组旁增加两套可变频驱动气冷罗茨水环真空泵组。其中一套泵组连接高背压凝汽器抽气管道、另一套泵组连接低背压凝汽器抽气管道，分别抽吸高、低背压凝汽器。原三台真空泵作为启动泵，在启机时建立真空；真空建立后机组正常运行时的方式为“两运三备”方式运行，如图1。

具体实施：由高、低背压凝汽器抽真空管道上，各自引出的一根抽气管，经手动隔离阀和气动隔离阀连接到对应的气冷罗茨真空泵入口。被抽吸的气-汽混合物经增压后引入一台管式级间冷却器冷却降温，经逆止阀抽吸进入一台小型水环真空泵并压缩后，不凝结气体由气水分离器分离，经排气管排出。水环式真空泵内的工作水经一台管式换热器循环冷却。泵组补水可取自原真空泵补水管道，冷却水管道可取自原真空泵冷却水管道。

5 效果检查

根据现场实际情况单台真空泵运行电流210A、年运行小时数4700h、上网电价0．41元/KWh，高效真空泵运行电流为45A，按当前机组年利用小时数（3300小时）折算年运行小时数约4700小时。

年节能量为1．732×0．38×（210-45）×2×0．85×4700÷10000=87万KWh

年节能收益为87×0．41=35万元。

（1）机组正常稳定运行后，投入两台高效气冷罗茨水环真空泵运行方式，满足运行要求。

（2）正常运行期间现场测得噪音低于标准值，真正防止了噪音污染[3]。

6 结语

水环式真空泵普遍存在叶轮气蚀、能耗高、噪音大的问题，采用新增两台高效罗茨真空泵组的方式，解决了真空泵叶轮气蚀问题，降低了设备能耗，极大的改善了作业环境，现场噪音符合有关的职业卫生标准。