火电厂凝汽器抽真空系统技术改造研究

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1 引言

电厂运行过程中，汽轮机凝汽器的真空度是关键因素，真空度低会对汽轮机的稳定运行造成影响，从而对电站发电的稳定性造成影响。在实际运行中，为了保证足够的系统真空度，抽真空设备往往需要额外消耗较高的能量，以维持较大的真空余量。为了更好地建立真空和节能降耗的双重目标，本文结合实际电厂的情况，对抽真空设备进行技术改造，以实现节能目的，提升电厂经济性。

2 凝汽器抽真空系统改造的必要性分析

(1)选型偏大，设计时建立真空与维持真空没有区分。从现阶段的发展现状来看，在火电厂得到广泛应用的主要包含的设备一个是关于射水抽气器，此外另一个就是水环真空泵。设计部门在对后者进行设计的过程中主要考虑了各个方面的内容，一个是在快速启动机器过程中的响应，另外一个方面就是对于相关设备的漏气量的分析，这时候需要维持系统真空有着较大的余量，因此需要将建立真空的真空泵用作是维持真空的真空泵并没有较大的作用。

(2)效率低。水环真空泵的特点与其效率有着十分重要的影响，其总效率在一定程度上不会超过百分之三十。

(3)水环真空泵性能、出力受制于工作水温度的变化。在夏季一旦出现气温较高的现象需要及时的将水环真空泵的相关性能进行分析，有可能会产生经济性降低的现象。

(4)水环真空泵设备的内部机械性能(如裂纹问题)受汽蚀现象影响大。水环真空泵设备的相关内部机械的一些性能需要通常情况下会受到一些腐蚀，在这种情况下对于设备的一些成本的维护有着很高的要求，一方面真空泵的相关的转子以及一些叶轮会产生一些损坏的问题，同时这也在一定程度上加大了相关的费用的维护成本。对于设备的运行以及保护工作需要及时的进行处理，减少相关的成本的消耗，对水环真空泵设备进行相应的技术的改造。

3 凝汽器抽真空系统改造的实施方案

3.1 设计方案 对于真空泵以及相关的系统的主要作用不能进行改变，同时还需要给原来的系统配置上两台相关的真空泵，这样就是运行以及备份相结合的形式，同时还可以有两种形式进行选择:

如果是在空间十分充足的情况下，可以增加相应的专利产品一套，借助一运二备的形式来运行。

现场如果没有足够的运行空间的情况下，可以将其中一台真空泵进行拆除，同时还可以增加一个新型专利产品，运行方式为一运一备。

3.2 实际运行情况分析

(1)对现有真空系统进行漏点检查。通常情况下机组的主要负荷在一百七十五MW，对#4机进行相应的实验，主要开展的实验结果为0.314kPa/min。同时要对其进行查漏，这主要包含四个方面。在处理完成之后需要对#4机180MW开展相关的真空严密实验，结果是0.15kPa/min。

(2)实际运行效果验证分析。在夏季和冬季两种工况下，分别对大水环式真空泵、罗茨泵组和制冷机冷冻水不同组合运行方式下的实际抽汽效果进行试验分析:

夏季工况

试验一，真空泵+冷冻水与罗茨泵组+冷冻水。机组负荷180MW，一台大水环式真空泵，真空制冷机投入，真空数值-93kPa；将制冷机冷冻水切至罗茨真空泵组，停运大水环式真空泵，真空下降至-92.75kPa。结论，夏季条件下大水环式真空泵与罗茨泵组都投入冷冻水的情况下，罗茨泵组抽汽能力略差，约影响真空0.25kPa。

试验二，真空泵+冷冻水与罗茨泵组。机组负荷180MW，一台大水环式真空泵，真空制冷机投入，真空数值-93.21kPa；停运大水环式真空泵及制冷机，罗茨泵组(无冷冻水)单独运行真空下降至-92.8kPa。结论，夏季条件下，大水环式真空泵投入冷冻水情况与罗茨泵组不投入冷冻水的情况下对比，罗茨泵组抽汽能力差，约影响真空0.41kPa。

试验三，真空泵与罗茨风机。机组负荷180MW，罗茨泵组(未投冷冻水)单独运行，真空数值-93.68kPa，启动大水环式真空泵，停运罗茨泵组，真空下降至-92.3kPa，真空下降约1.38kPa。

冬季工况

试验四，罗茨风机与真空泵。机组负荷180MW，单独运行罗茨泵(未投冷冻水)，真空数值-97.52kPa，切为真空泵运行，停运罗茨泵组，真空下降至97.24，真空下降约0.32kPa。结论，冬季条件下，罗茨泵组单独运行较真空泵单独运行真空提高明显，既提高真空又节约厂用电。

针对此试验验证情况，对抽真空的机组运行方式进行如下优化:

5月初—10月中旬运行方式:大水环式真空泵+制冷机运行，制冷机投运期间故障时:单独运行罗茨泵组。

10月下旬—次年4月中旬制冷机受水温影响不能运行时，单独运行罗茨泵组。

4 凝汽器抽真空系统改造后的经济效果分析

(1)公司技改后不必投入制冷装置运行，因此仅节省的电量是:6*30*24*20=86400KWH，节省电费:86400*0.4=34560元。总节电费用为:257600+34560=292160元。

(2)技改后，原来的真空泵的维修等相关次数有效的减少了，同时也有效的实现了免于维护相关的工作，节省了大量的时间以及配件的更换的相关成本。

(3)真空提升节能量。在罗茨泵一段时间的运行期间，真空水循环泵在运行过程中真空提升了0.8kPa，结合2019年的实际情况来看4机上网电量计算全年减少标煤约1342吨。

5 结语

本技术应用的高性能真空泵效率十分高。因此，使用高效设备可达到节能目的。另外，对不同机组运行方式和效率进行试验验证分析，对不同机组的运行效率差异性进行总结，最终优化最佳的运行方式，实现节能降耗和保证有效真空的双重目标。