1. 機組概況
某電廠#10 機組為東方汽輪機廠制造的 C300/227.6-16.7/0.55-/537/537 型亞臨界、中間再熱、雙缸雙排汽抽汽凝汽式汽輪機，于 2005 年 9 月 30 投產(chǎn)發(fā)電。該機組抽真空系統(tǒng)安裝有兩臺廣東佛山水泵廠生產(chǎn)的 2BW4 353-0 EK4 590 型水環(huán)式真空泵，用于抽吸凝汽器及真空系統(tǒng)內(nèi)的空氣及不可冷凝氣體，正常運行時一運一備，電流約為220A。為了有效解決真空泵汽蝕的問題，#10 機組在 2010 年 A 級檢修時，為兩臺真空泵分別加裝了大氣噴射器，投運大氣噴射器運行后，真空泵電流約為 250A。
2. 改造的提出
某電廠#10 機組真空泵采用的是水環(huán)式真空泵，水環(huán)真空泵自身的特性決定了它易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，并且效率較低，總效率一般低于 30%，#10 機真空泵正常運行時電流220A左右，投入大氣噴射器運行時真空泵電流約 250A，耗電量較高；而且電廠建設的設計部門在設計選型真空泵組時，主要考慮快速啟機的響應速度（30 分鐘內(nèi)能達到啟機要求真空值）和的允許漏氣量作為選型原則，真空泵配置的功率普遍較大，但在機組正常運行時，維持系統(tǒng)真空時有較大富余量，造成不必要的能耗。為了完成節(jié)能降耗的目標，開始對原有的真空系統(tǒng)進行了改造，改造后不但可以有效解決水環(huán)真空泵汽蝕、抽汽性能下降和凝汽器真空下降問題，同樣工況較以前水環(huán)真空泵運行電耗降低 80%。
3. 改造方案
本次改造是在不改變原抽真空系統(tǒng)的設備及功能，在原抽真空母管上并聯(lián)安裝一臺高效羅茨-水環(huán)真空泵組，確保系統(tǒng)安全可靠經(jīng)濟的運行1）機組啟動時，按原運行方式將原有抽真空設備投入運行，快速建立真空。
2）機組運行正常、真空穩(wěn)定情況下，高效真空泵組投入運行、原有抽真空設備切除做備用，此時蒸汽和不凝結(jié)氣體進入羅茨泵，加壓后經(jīng)冷卻器冷凝進入下級水環(huán)真空泵，由于提高了水環(huán)真空泵的入口壓力，可保證水環(huán)真空泵高效穩(wěn)定運行（見圖 1、羅茨——水環(huán)真空泵組流程圖）。
3）當機組真空系統(tǒng)發(fā)生嚴重泄漏，高效真空泵不能維持凝汽器真空時將原有抽真空設備期中一組投入運行滿足真空要求。
4）高效真空泵組在檢修或設備故障時，原有抽真空設備投入運行，確保真空要求。目前兩臺真空泵為一運一備方式，改造后機組正常運行時主要以高效真空泵組維持真空，實現(xiàn)一運兩備，設備之間有可靠的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。改造后機組的真空系統(tǒng)耗電量明顯降低同時安全可靠性大幅提高。具體方案如下（見圖 2 高效真空泵安裝示意圖）：
1）抽氣管道安裝，真空泵組就位后，從#111 水環(huán)式真空泵抽汽入口手動門前管道采用異徑三通（273*159*273mm）接出一路φ159mm 管路接入羅茨泵入口，接入羅茨泵前串接一只手動閥（DN150）和速關氣動閥（廠家提供）。
2）真空泵組水環(huán)泵工作水來自原水環(huán)式真空泵補水，從#111 水環(huán)式真空泵補水門前接出一路φ32mm 管道（材質(zhì) 304），接入自動補水閥進入分離罐，接入補水閥前安裝DN25 手動閥。
3）工作水冷卻器冷卻水管道安裝，由閉冷水至熱網(wǎng)密封水管道接出一路φ57mm 管道作為冷卻器進水，由閉冷水回水母管接出一路φ57mm 管道作為冷卻器出水，兩路管路用 DN50 手動門作為隔離。
4）汽水分離罐排氣管道安裝，高效真空泵組汽水分離罐排氣由一路φ89mm 管道接至#111 水環(huán)式真空泵汽水分離罐排氣管路上。
4. 改造后的效果
運行參數(shù)對比如下：
由以上表實測數(shù)據(jù)表明，在工況近似的情況下，改造后抽真空系統(tǒng)與原抽真空系統(tǒng)相比，均能滿足維持凝汽器真空的要求，且改造后抽真空系統(tǒng)能耗水平僅是原有抽真空系統(tǒng)能耗水平的 16.8%，即節(jié)電率達到近 83.2%，每小時折合節(jié)約電量 1.732×380×183×0.85÷1000≈102kW.h，即每小時節(jié)約 102 度電。按年平均運行 6000 小時計算每年節(jié)約電量 61.2 萬度。
5. 結(jié)論
某電廠#10機抽真空系統(tǒng)技能技術改造后，系統(tǒng)能耗大幅降低，節(jié)電率達到近83.2%，同時大大減少了原水環(huán)式真空泵的運行時間，消除了原水環(huán)式真空泵易發(fā)生汽蝕的缺陷，降低了維護成本，提高了機組真空系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性，達到了節(jié)能降耗的目的。
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