真空泵改造方案分析.doc

300MW汽轮机 真空系统节能改造 技术方案 湖南大唐节能科技有限公司 2015年 概述 目前的抽真空设备主要是射水抽气器和水环真空泵。1）选型偏大 设计选型时，主要考虑快速启机的响应速度（30 分钟内能达到启机要求真空值）和最大的允许漏气量作为选型原则，但在机组正常运行时，维持系统真空时有较大。 2）效率低 液环真空泵总效率η＝ηιs×ηω×ηm ηιs等温指示效率0.92～0.95，反映实际压缩过程与等温压缩过程的偏差。 ηω0.5～0.7，它反映叶轮搅动液体流动的损失ηm——0.98～0.99，机械效率。 3）水环真空泵性能受制于工作水温度的变化 —水温为t℃时的抽气量m3/h Q15—水温为15℃时的抽气量m3/h P1—水环泵的吸入压力KPa Pt—水温为t℃时的饱和蒸汽压力KPa P15—水温为15℃时的饱和蒸汽压力KPa K—抽气量修正系数 当工作水达到 35以上，抽气能力急剧下降 80%以上，这是凝汽器主要原因。4）水环真空泵受汽蚀现象影响大，设备维护成本高，也影响设备的安全运行～真空泵行状况 300MW 湿冷机组，其抽真空设备水环式真空泵，运行方式：一运一备抽速m3/h （88.3 m3/min） 抽吸压力； 排汽绝压 电机额定功率KW 正常运行电流：A 随着对机组泄漏的深入治理，300MW机组的真空严密性基本都达到优良水平，一般都小于200Pa/min，有的机组真空严密性只有几十Pa/min，因此现有的水环真空泵在正常运行时，抽气量的设计裕量太大，存在严重的大马拉小车现象，具有较大的节能降耗空间。另一方面夏季气温升导致水环真空泵抽气能力急剧下降、造成机组的真空降低，从而增加机组热耗，影响机组的经济性。 二、罗茨水环真空泵组节能改造方案概述 目前水环真空泵存在的上述问题可有效解决水环泵汽蚀、抽性能下降问题，同80%。本技术在电厂已成功应用，节能效果。 不改变原，在抽真空母管上并接一台罗茨水环真空泵组蒸汽和不凝结气体后经进入水环泵，由于水环泵的入口压力，可保证水环泵高效稳定运行。在机组启动建立真空期间使用原抽真空系统运行在正常运行期间，罗茨水环真空泵组而将原真空泵作备用，提高了运行的可靠性和经济性。可行性分析1、安全可靠性分析 改造方案是在原抽真空系统中并了一台高抽真空泵组，确保系统安全可靠： 1) 组启动时，按原运行方式投入运行； 2) 机组运行正常、真空稳定情况下，高效真空泵组投入运行、原有备用； 3) 机组真空系统发生严重泄漏，罗茨水环真空泵组不能维持凝汽器真空时原有投入运行满足真空要求； 4) 罗茨水环真空泵组在或设备故障时，原有投入运行，确保真空要求。 5) 目前两台真空泵为一运一备方式，改造后机组正常运行时罗茨水环真空泵组维持真空，实现一运两备，大大提高真空系统的安全可靠性/min时，漏入的空气量约20Kg/h。 经计算，在背压为5KPa时，真空严密性小于等于200Pa/min的情况下，只要选择一台实际抽气量大于1650 m3/h的真空泵即可抽出漏入凝汽器真空系统的20Kg/h的空气，维持系统的真空。 300MW湿冷机组在夏季的背压可能上升到12KPa，在真空严密性小于500Pa/min的情况下，只要选择一台实际抽气量大于1863 m3/h的高效罗茨真空泵组即可抽出漏入凝汽器真空系统的50Kg/h的空气，维持系统的真空。 由于罗茨水环真空泵组的罗茨真空泵为干式真空泵，抽气速率没有水环真空泵的工作液水温的影响，因此夏季罗茨水环真空泵组的可靠性更高。 背压5KPa真空严密性200Pa/m时漏入空气量m3/h 现水环真空泵额定抽速 m3/h 现水环真空泵额定功率 KW 现水环真空泵正常运行电流 A 罗茨水环真空泵组额定抽速m3/h 罗茨水环真空泵组额定功率KW 罗茨水环真空泵组正常运行电流A 1650 4600 110 140 2160 48.5 48 高效罗茨水环真空泵组节能效果 一方面，现有300MW机组使用的水环真空泵，配置110KW电机，水环真空泵运行电流正常为140A。若选用满足真空严密性200Pa/min抽气量、总功率为48.5KW的罗茨水环真空泵组，其正常运行总电流为50A，以年运行7500小时计算，年节约电量约34万KWH以上。 另一方面，高效罗茨水环真空泵组具有强劲的抽吸能力，极限压力(绝压)可达500Pa以下，而且由于罗茨泵的增压，使得水环泵入口压力提高一倍以上，工作液水温变化对罗茨水环真空泵组的抽气性能的影响很小，避免原水环真空泵夏季气温高抽气性能受工作液水温升高而大幅下降的影响，减小凝汽器端差，提高机组真空；解决原水环泵汽蚀问题，大幅降低维修、维护成本。 四、真空系统节能改造方案 满足在真空严密性小于200Pa/min的