600MW機(jī)組真空泵運(yùn)行方式優(yōu)化

黃太明

（華電白音華金山發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古錫林郭勒 026200）

600MW機(jī)組真空泵運(yùn)行方式優(yōu)化

黃太明

（華電白音華金山發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古錫林郭勒 026200）

華電白音華金山發(fā)電有限公司一期2×600MW直接空冷發(fā)電機(jī)組真空泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)多、電耗高、設(shè)備損耗大，高背壓運(yùn)行時(shí)存在大量的工質(zhì)損失。對(duì)單泵、雙泵、3臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行分析，明確了真空泵運(yùn)行電流與機(jī)組運(yùn)行背壓間的關(guān)系，確定了汽輪機(jī)真空泵最佳運(yùn)行方式。

真空泵；電流；背壓；運(yùn)行；優(yōu)化

1 真空泵概況

華電白音華金山發(fā)電有限公司一期2×600MW直接空冷發(fā)電機(jī)組每臺(tái)汽輪機(jī)設(shè)有3臺(tái)佶締納士機(jī)械有限公司生產(chǎn)的100%水環(huán)式真空泵，其工作原理為：真空泵從空冷島逆流換熱管束上部聯(lián)箱中的抽氣口及熱水井抽氣口中將進(jìn)入真空系統(tǒng)的不凝結(jié)氣體與少量的蒸汽一起抽出，蒸汽在真空泵內(nèi)凝結(jié)成水，不凝結(jié)氣體經(jīng)過分離器排入大氣。

真空泵主要設(shè)備參數(shù)為：型號(hào)，2BW4 403-OMK4；形式，水環(huán)式；吸氣量，135 kg／h；吸氣絕對(duì)壓力，9 kPa；轉(zhuǎn)速，490 r／min；冷卻水流量，70m3／h；電機(jī)額定電壓，380V；電機(jī)額定電流，383.4 A；電機(jī)額定功率，185 kW；電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，490 r／min。

真空泵設(shè)計(jì)運(yùn)行方式為：機(jī)組啟動(dòng)抽真空時(shí)3臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行；機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)1臺(tái)運(yùn)行，2臺(tái)備用。真空泵實(shí)際運(yùn)行方式為：機(jī)組啟動(dòng)抽真空時(shí)3臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行；機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)2臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用；背壓達(dá)25 kPa時(shí)，保持3臺(tái)真空泵運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行方式下存在以下問題。

（1）真空泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)多，運(yùn)行電耗高，設(shè)備損耗大。

（2）機(jī)組高背壓運(yùn)行時(shí)，真空泵抽出大量蒸汽冷卻后由溢流管排入廢水系統(tǒng)，部分未被冷卻的蒸汽直接排入大氣，造成了工質(zhì)損失。

為此，華電白音華金山發(fā)電有限公司對(duì)真空泵的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，盡可能降低抽真空系統(tǒng)的運(yùn)行電耗，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2 工況分析

根據(jù)試驗(yàn)工況要具有代表性的規(guī)定，分別選擇單泵、雙泵、3臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行分析。

2.1 A真空泵單獨(dú)運(yùn)行

真空泵單泵運(yùn)行時(shí)電流與背壓曲線如圖1所示。

（1）當(dāng)12 kPa＜背壓＜18 kPa時(shí)，真空泵運(yùn)行電流隨汽輪機(jī)背壓的升高而升高，隨汽輪機(jī)背壓的降低而降低，且變化趨勢(shì)比較明顯。

（2）當(dāng)背壓小于12 kPa或大于18 kPa時(shí)，真空泵運(yùn)行電流趨于平穩(wěn)，隨汽輪機(jī)背壓變化的幅度不明顯；背壓大于18 kPa時(shí)真空泵運(yùn)行電流比背壓小于12 kPa時(shí)高15～20A。

（3）真空泵電流與背壓的波動(dòng)幅度及變化方向一致。

2.2 2臺(tái)真空泵運(yùn)行

A，C 2臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)電流與背壓曲線如圖2所示。

（1）真空泵電流與背壓的波動(dòng)幅度及變化方向一致，但真空泵電流波動(dòng)幅度較單臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)小。

（2）當(dāng)背壓為17.4 kPa時(shí)，A真空泵單獨(dú)運(yùn)行電流為275.6A；C泵啟動(dòng)后雙泵運(yùn)行時(shí)，A泵電流降至265.5A，C泵電流為270.0A，A泵電流較單泵運(yùn)行時(shí)降低10.0A左右，但背壓仍保持上升趨勢(shì)。

（3）隨著背壓的升高，A，C真空泵電流均隨之增大；當(dāng)背壓大于23 kPa時(shí)，A，C真空泵電流基本穩(wěn)定在272～274A；當(dāng)背壓小于23.0 kPa時(shí)，隨著背壓的降低，A，C真空泵電流均隨之變??；C泵停運(yùn)，保持A泵單泵運(yùn)行時(shí)，A泵電流上升約5A，機(jī)組背壓短時(shí)間內(nèi)有0.6 kPa的回升，但隨后開始勻速下降。

2.3 3臺(tái)真空泵運(yùn)行

A，B，C 3臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)電流與背壓曲線如圖3所示。

（1）啟動(dòng)B真空泵后，A泵電流由267.0A降至262.4A，C泵電流基本保持在280.0A不變，機(jī)組背壓無降低趨勢(shì)。

（2）機(jī)組背壓在40 kPa左右波動(dòng)時(shí)，A，B，C真空泵電流只是小范圍波動(dòng)，無明顯增大趨勢(shì)。

圖1 真空泵單泵運(yùn)行時(shí)電流與背壓曲線

圖2 A，C 2臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)電流與背壓曲線

圖3 A，B，C 3臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)電流與背壓曲線

（3）當(dāng)機(jī)組背壓由40 kPa開始降低時(shí)，A，B，C真空泵電流均變?。划?dāng)機(jī)組背壓為20 kPa時(shí)，3臺(tái)真空泵電流均比40 kPa時(shí)降低約10A左右。

（4）B真空泵停運(yùn)后，A真空泵電流約上升5A，C真空泵電流基本不變，機(jī)組背壓無上升趨勢(shì)。

2.4 真空泵溢流口及排氣口狀態(tài)對(duì)比

機(jī)組背壓30 kPa時(shí)，2臺(tái)泵運(yùn)行與3臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)真空泵溢流口及排氣口狀態(tài)對(duì)比。

（1）2臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)，分離器僅少量溢流；3臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)，分離器溢流量較大。

（2）2臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)，分離器排氣口無蒸汽；3臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)，分離器排氣口有大量蒸汽。

2.5 各種背壓下真空泵運(yùn)行電流對(duì)比

（1）真空泵單泵運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行電流隨背壓的升高而升高，隨背壓的降低而降低，且波動(dòng)幅度較大，但能夠滿足機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的抽氣需要。

（2）采用雙泵運(yùn)行方式時(shí)，真空泵運(yùn)行電流變化趨勢(shì)與單泵運(yùn)行時(shí)一致，但波動(dòng)幅度較單泵運(yùn)行時(shí)??；對(duì)機(jī)組背壓無顯著影響。增加的出力只是將部分未凝結(jié)蒸汽抽至分離器冷卻，結(jié)果卻導(dǎo)致分離器少量溢流，浪費(fèi)了工質(zhì)，增加了機(jī)組補(bǔ)水率。

（3）采用3臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)，真空泵運(yùn)行電流變化趨勢(shì)與單泵或雙泵運(yùn)行時(shí)一致，但波動(dòng)幅度較雙泵運(yùn)行時(shí)??；對(duì)機(jī)組背壓無顯著影響。增加的出力只是將大量的蒸汽抽至分離器，導(dǎo)致分離器大量溢流，排氣管也排出大量蒸汽，浪費(fèi)了工質(zhì)，增加了機(jī)組補(bǔ)水率。

（4）機(jī)組運(yùn)行背壓對(duì)真空泵運(yùn)行電流影響較大，其原因?yàn)椋?/p>

1）背壓升高以后，部分蒸汽在空冷島內(nèi)得不到冷卻，隨著不凝結(jié)氣體一起被抽出，導(dǎo)致真空泵負(fù)荷增大；

2）蒸汽在真空泵分離器中冷卻后，導(dǎo)致泵體內(nèi)工質(zhì)液位升高并大量溢流；

3）由于真空泵冷卻器的冷卻水不可調(diào)，背壓升高時(shí)大量蒸汽進(jìn)入分離器冷卻后，導(dǎo)致真空泵工作介質(zhì)溫度升高。

3 采取的措施

（1）恢復(fù)真空泵設(shè)計(jì)運(yùn)行方式。

1）機(jī)組啟動(dòng)抽真空時(shí)3臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行。

2）機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)1臺(tái)運(yùn)行，2臺(tái)備用。

（2）為解決高背壓運(yùn)行時(shí)單泵運(yùn)行電流大、波動(dòng)大的問題，當(dāng)運(yùn)行電流超過280 A時(shí)保持2臺(tái)真空泵運(yùn)行，當(dāng)背壓≤15 kPa時(shí)保持1臺(tái)真空泵運(yùn)行。

（本文責(zé)編：劉芳）

TM 621

B

1674-1951（2015）07-0024-03

黃太明（1978—），男，四川蒼溪人，工程師，從事發(fā)電廠鍋爐、汽輪機(jī)運(yùn)行方面的工作（E-mail：huangtaiming＠163.com）。

2014-08-18；

2015-04-29