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      機組高效真空泵改造方案及經(jīng)濟性淺析

      2019-11-05 07:45:22丁猛輝
      資源節(jié)約與環(huán)保 2019年10期
      關鍵詞:水環(huán)羅茨汽蝕

      丁猛輝

      (天津國電津能熱電有限公司 天津 300304)

      引言

      高效真空泵改造技術(shù)的發(fā)展,已使得降低運行真空泵的噪音及減緩真空泵被汽蝕成為現(xiàn)實,并能夠大幅降低真空泵的耗電。我公司借鑒改造經(jīng)驗,并于2017 年完成了#1 機組真空系統(tǒng)優(yōu)化改造相關工作,具體介紹如下文。

      1 機組概況及真空泵配置簡介

      我公司總裝機容量為3×330MW 抽汽凝汽式發(fā)電機組,兩臺機組汽輪機均為國產(chǎn)東汽生產(chǎn)的亞臨界、一次再熱、采暖抽汽凝汽式機組。單臺機組配置水環(huán)真空泵2 臺,單泵抽出干空氣量:≥65kg/h。啟動時投入2 臺運行,機組正常運行時1 臺運行,1 臺備用。

      2 高效節(jié)能真空泵改造的必要性和可行性

      機組自投產(chǎn)以來,真空泵運行中噪音大耗電高且運行中已出現(xiàn)多次損壞,損壞多為葉輪斷裂、泵殼汽蝕沙眼。分析其損壞原因:真空泵選型時設計院根據(jù)凝汽器廠家提供的漏空氣量選擇的真空泵抽氣量遠大于現(xiàn)有機組運行中的實際漏氣量,造成真空泵內(nèi)部汽蝕嚴重,已嚴重威脅到機組安全穩(wěn)定運行。尤其在低真空度情況下,一旦發(fā)生真泵損壞,因為凝汽器背壓高保護造成非停。

      為了解決該安全隱患,進行了多次調(diào)研。了解到之前投產(chǎn)的兄弟電廠只要是配置同類型的真空泵,真空系統(tǒng)也都有類似問題。運行中真空泵噪音大,電流都在220A 以上,且真空泵被氣蝕嚴重。同也與廠家技術(shù)人員進行了多次交流,真空泵的結(jié)構(gòu)型式都進行了優(yōu)化,很少再用單級平面水環(huán)式真空泵,大多選用雙級泵。真空泵制造水平都有了提高,也能夠滿足現(xiàn)場改造要求。

      近幾年,兄弟電廠相繼也對真空系統(tǒng)進行了優(yōu)化改造,不僅解決真空運行中噪音大和耗電高問題,還解決了真泵汽蝕嚴重問題。如國投宣城電廠、華能邯峰電廠、國電雙鴨山、國電湖南寶慶、國電電力大連開發(fā)區(qū)熱電廠及華能楊柳青電廠。

      3 高效節(jié)能真空泵改造方案介紹

      由于高效節(jié)能真空泵抽吸能力有限,只能用于維持機組正常工況下真空度。在機組啟動時或嚴密性較差時或凝汽器排汽壓力大于13KPa.a 時只能運行原有真空泵?;诟咝Ч?jié)能真空泵只能用于機組真空維持的特點,需在原有系統(tǒng)上并列加裝高效節(jié)能真空泵。主機啟機組啟動過程中,由原真空泵運行,機組啟動正常后可切換至新的真空泵組運行。對現(xiàn)有系統(tǒng)進行相關改造,具體有抽氣管道、高效真空泵冷卻水、高效真空泵工作水、壓縮空氣系統(tǒng)、高效真空泵動力電源及控制保護邏輯系統(tǒng)等進相應改造和安裝。

      工作水系統(tǒng):高效節(jié)能真空泵采用水作工作介質(zhì),工作水來自原有真空泵工作水補水系統(tǒng),正常溫度≤40℃,壓力0.2-0.5MPa(g)。

      冷卻水系統(tǒng):高效節(jié)能真空泵的冷卻水取自主機循環(huán)水系統(tǒng),通過管道增壓泵升壓后,送入板式換熱器及管式換熱器。

      抽氣系統(tǒng):從原有真空泵抽氣管道引出至高效節(jié)能真空泵,羅茨真空泵組側(cè)的入口管加裝手動閘閥及氣動蝶閥。

      動力電源:高效節(jié)能真空泵就地設置就地控制柜,從機組PC380V B 段引出電源至就地控制柜。

      控制保護邏輯系統(tǒng):入口氣動蝶閥、管道增加泵、前置水環(huán)真空泵及羅茨真空泵控制都實現(xiàn)DCS 遠方操作。為了保住主機安全穩(wěn)定運行,對保護邏輯進行了優(yōu)化。

      表1 羅茨真空泵裝置改造邏輯說明

      4 高效節(jié)能真空泵改造經(jīng)濟性淺析

      投入運行以來,運行中噪音大幅度降低,高效節(jié)能真空泵總電流穩(wěn)定在42A 左右(前置水環(huán)真空泵電流為31A,羅茨真空泵電流為11A),較原真空運行中電流220A 有很大幅度下降。

      根據(jù)公司年度報表,#1 機組2016、2017 年運行了6588、7106 小時,按照取前兩年平均運行時間6847 小時,電壓380(V),改造前電流220(A),改造后電流42(A),功率因數(shù)0.85,進行計算年節(jié)約電為:6800×380×(220-42)×1.732×0.85÷1000≈681821(kwh);按上網(wǎng)電價0.3755 元/千瓦時(含稅),年增加售電收益約為256024(元)??偼顿Y約500000 元(含稅),回收年限為:500000÷256024≈2(年)。

      結(jié)語

      在現(xiàn)有條件下,加裝了高效節(jié)能真空泵,有效降低運行中的噪音,并緩解原真空泵被汽蝕現(xiàn)象。本項目不僅消除安全隱患,還大幅降低真空泵耗電,回收年僅為2 年。

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