引言

凝汽器真空度是燃煤機(jī)組重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),當(dāng)保持主蒸汽流量不變時(shí),真空度每下降1kpa,350 MW 機(jī)組做功效率下降0.7%左右,負(fù)荷將減少2.5 MW^[1],煤耗也會(huì)隨之增加。

目前,技術(shù)成熟的水環(huán)式真空泵組在火電廠真空系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛,但目前對(duì)水環(huán)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(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性較低。夏季環(huán)境溫度升高時(shí),真空泵的出力下降會(huì)引起機(jī)組真空的波動(dòng),容易造成真空泵葉輪的汽蝕,降低了抽真空系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性。同時(shí),水環(huán)式真空泵運(yùn)行噪聲大,達(dá)不到理想的環(huán)保效果。

針對(duì)水環(huán)式真空泵存在的這些問題,某電廠對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能優(yōu)化改造,在原有基礎(chǔ)上增加了一套高效節(jié)能羅茨真空泵組。

1 改造前真空系統(tǒng)

該電廠現(xiàn)有兩臺(tái)350 MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組,汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造的一次再熱、單軸、三缸雙排氣、一次可調(diào)整供熱,抽汽凝汽式汽輪機(jī),凝汽器為東方汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造的型號(hào)為N—20740的單殼體、單背壓、雙流程、表面式凝汽器。

改造前,每臺(tái)機(jī)組配套兩臺(tái)武漢威龍?zhí)乇脴I(yè)公司制造的型號(hào)為2BW4353—OBK4的水環(huán)式真空泵組,原真空泵參數(shù)如表1所示。

正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)真空泵一運(yùn)一備,當(dāng)機(jī)組真空小于 -85 kpa時(shí),聯(lián)鎖啟動(dòng)備用泵。真空系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。

2 改造后真空系統(tǒng)

本次改造方案并不改變?cè)姓婵毡眉跋到y(tǒng)的功能作用,只是在原抽真空系統(tǒng)中并接一臺(tái)高效節(jié)能真空泵組,機(jī)組啟動(dòng)時(shí),按原運(yùn)行方式將原有抽真空設(shè)備投入運(yùn)行,用以建立真空。在機(jī)組運(yùn)行正常且真空穩(wěn)定情況下(真空嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)真空下降值≤250 kpa/min),高效節(jié)能真空泵組投入運(yùn)行,用以維持真空,原有抽真空設(shè)備停運(yùn)做備用,以達(dá)到節(jié)能的目的。高效節(jié)能羅茨真空泵組設(shè)備參數(shù)如表2所示。

高效節(jié)能真空泵組由羅茨真空泵作為機(jī)組的主 泵,液環(huán)真空泵作為機(jī)組的前級(jí)泵,并配置閥門與儀表,以及液環(huán)真空泵工作液閉式循環(huán)系統(tǒng)。真空機(jī)組采用逐級(jí)啟動(dòng)運(yùn)行方式,先由液環(huán)真空泵啟動(dòng)運(yùn)行,達(dá)到一定真空壓力后,再啟動(dòng)羅茨真空泵運(yùn)行。停機(jī)時(shí)先停運(yùn)羅茨真空泵,再停運(yùn)液環(huán)真空泵。改造后的真空系統(tǒng)圖如圖2所示。

3 改造前后經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

系統(tǒng)原有真空泵和羅茨泵的電機(jī)額定電壓均為380 V,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,結(jié)合該機(jī)組各指標(biāo)對(duì)煤耗影響得出真空系統(tǒng)改造前后的運(yùn)行參數(shù)對(duì)比如表3所示。

從表3及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況可以得出,高效羅茨真空泵具有以下優(yōu)點(diǎn):

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

2)機(jī)組運(yùn)行可靠性更高,在原有的真空系統(tǒng)上增加一套高效節(jié)能真空泵組,正常運(yùn)行時(shí),高效節(jié)能真空泵投入運(yùn)行,機(jī)組振動(dòng)小,原有的兩臺(tái)真空泵停運(yùn)備用,系統(tǒng)從原有的一運(yùn)一備變?yōu)橐贿\(yùn)兩備,使系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠。

3)在冷卻水溫等參數(shù)一致時(shí),高效節(jié)能真空泵組能使機(jī)組達(dá)到原有真空泵維持的真空度,具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

4)高效節(jié)能真空泵組運(yùn)行噪聲小,具有更高的環(huán)保效益。

4結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)機(jī)組的真空系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,增加一套高效節(jié)能真空泵組,在一定程度上降低了廠用電率,提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性,取得了較好的環(huán)保效益,達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能優(yōu)化效果。

基于此效果,某電廠對(duì)一期所有機(jī)組都進(jìn)行了該改造,二期在建機(jī)組在設(shè)計(jì)期間采用了該2十1配置真空泵的方案。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 王超.350MW超臨界機(jī)組抽真空系統(tǒng)優(yōu)化分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017(13):4945.

[2] 陳鑫,程石,鄭敏聰.火電機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)節(jié)能改造[J].發(fā)電設(shè)備,2019,33(1):61-64.

2024年第10期第20篇