真空泵節(jié)能降耗探討

張德澤

摘要：現(xiàn)行火力發(fā)電廠抽真空設(shè)備普遍使用水環(huán)式真空泵，系統(tǒng)常規(guī)配置的真空泵富裕量比較大，真空泵電耗高；為了節(jié)能降耗要求，當(dāng)真空嚴(yán)密性合格時(shí)，在火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中可以采取使用能耗低的節(jié)能型羅茨真空泵組運(yùn)行來(lái)維持凝汽器真空，達(dá)到節(jié)能降耗目的。

關(guān)鍵詞：凝汽器真空；水環(huán)式真空泵；節(jié)能型羅茨真空泵組；節(jié)能降耗

Abstract：At present，China's thermal power plant vacuum equipment commonly used liquid ring vacuum pump，The vacuum pump with conventional configuration is large and the vacuum pump is high. In order to save energy and reduce consumption，when the vacuum tightness qualified，in the operation of thermal power units can be switched to low energy consumption of Energy efficient Roltz vacuum pump group Run to maintain the condenser vacuum，to achieve energy-saving and cost-reducing.

Key words：condenser vacuum Liquid Ring Vacuum Pump E nergy efficient Roltz vacuum pump group Energy saving

一、背景情況

我國(guó)火電廠100MW～600MW機(jī)組抽真空設(shè)備普遍使用水環(huán)真空泵，但水環(huán)真空泵都存在幾方面的問(wèn)題：

（1）抽真空設(shè)備常規(guī)配置的富裕量比較大，真空泵電耗高。

（2）在夏季溫度高時(shí)，導(dǎo)致機(jī)組真空偏低，增加了發(fā)電煤耗。

鑒于目前火力發(fā)電廠供電煤耗較高的現(xiàn)狀，降低能耗高設(shè)備耗電，優(yōu)化真空系統(tǒng)方式，可以達(dá)到節(jié)能降耗要求。

二、凝汽器真空形成機(jī)制

火力發(fā)電廠機(jī)組啟動(dòng)初期，凝汽器真空是由凝汽器抽氣設(shè)備將凝汽器及負(fù)壓系統(tǒng)的空氣抽出，從而建立真空。

火力發(fā)電廠機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，凝汽器的真空維持，一是靠冷卻介質(zhì)即循環(huán)水不間斷地將低缸排汽的熱量帶走，使得蒸汽的凝結(jié)過(guò)程不間斷地進(jìn)行；二是靠抽氣設(shè)備例如真空泵等，將不凝結(jié)氣體不間斷地排出，從而維持凝汽器真空穩(wěn)定。

三、凝汽器抽汽現(xiàn)狀分析

（一）國(guó)內(nèi)機(jī)組抽氣設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)及解決方案

目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠主流的抽氣設(shè)備均是為適應(yīng)機(jī)組啟動(dòng)工況而選擇的，能耗均偏高。主要有射水抽氣器、單級(jí)水環(huán)真空泵、雙級(jí)水環(huán)真空泵，約占據(jù)了98%以上的市場(chǎng)份額。

（二）近幾年國(guó)內(nèi)新型抽氣設(shè)備原理及實(shí)際運(yùn)行效果

科爾庭-漢諾威蒸汽噴射器系統(tǒng)、節(jié)能型羅茨真空泵組為近兩年來(lái)新投產(chǎn)的設(shè)備，具有以下優(yōu)點(diǎn)：能降低水環(huán)真空泵功率；提高極限真空能力，在特定工況下能提高機(jī)組凝汽器真空；水環(huán)真空泵抽氣性能不受工作水溫度的制約，可以避免因使用冷凍水造成的額外能耗損失；維護(hù)成本低。

四、節(jié)能型羅茨真空泵組節(jié)能分析

以順德五沙熱電廠300MW機(jī)組、河北邢臺(tái)電廠300MW機(jī)組為例進(jìn)行節(jié)能分析如下：

（1）節(jié)電效益

原水環(huán)式真空泵運(yùn)行電流約為220安，技改后維持系統(tǒng)電流約40安，節(jié)電率約為82%。按平均年運(yùn)行4000小時(shí)，上網(wǎng)電價(jià)0.3429元/度 計(jì)算。年節(jié)省電量：√3×U×△I×cosφ×運(yùn)行小時(shí)數(shù)=1.732×380×（220-40）×0.85×4000=40.28萬(wàn)度；年平均節(jié)省電費(fèi)約為：40.28×0.3429=13.8萬(wàn)元

（2）提高真空效益

技改后估計(jì)真空可提高約0.2～0.3KPa，降低煤耗約0.6～0.9克/度（凝汽器壓力降低1KPa，煤耗降低3.09g/kwh）。按夏季運(yùn)行2000小時(shí)，平均負(fù)荷70%計(jì)算，年節(jié)省煤標(biāo)煤量為：年發(fā)電量×真空提高煤耗降低=2000（小時(shí)）×30（億度）×70%×（0.6～0.9）（克/度）=252～378噸（煤）。按600元/噸（煤）計(jì)算，年節(jié)省費(fèi)用600×（252～420）=15.12～22.68萬(wàn)元

因此，技改后年節(jié)省費(fèi)用為13.8+（15.12～22.68）=28.9～36.5萬(wàn)元。

（3）回收周期

對(duì)于增加節(jié)能型羅茨真空泵組，從設(shè)計(jì)、設(shè)備購(gòu)買(mǎi)、安裝、調(diào)試等費(fèi)用大約80～90萬(wàn)元一臺(tái)，經(jīng)測(cè)算投資回收期大約在2～4年。

五、節(jié)能結(jié)論

采用節(jié)能型羅茨真空泵組不改變?cè)婵障到y(tǒng)及設(shè)備，具有投資小，見(jiàn)效快，可靠性高的特點(diǎn)，可根據(jù)電廠的實(shí)際情況，科學(xué)配置泵組的選型與匹配方式，消除系統(tǒng)冗余，是節(jié)能精細(xì)化改造的典型案例。對(duì)新建機(jī)組凝汽器抽汽設(shè)備設(shè)計(jì)選型具有借鑒意義。

1.單臺(tái)水環(huán)式真空泵功率超過(guò)90kW的機(jī)組應(yīng)進(jìn)行如下改造：300MW及以下容量機(jī)組增加一套節(jié)能型羅茨真空泵組，600～1000MW容量機(jī)組增加一套或兩套節(jié)能型羅茨真空泵組。

2.新建機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)：300MW及以下容量機(jī)組在原設(shè)計(jì)兩臺(tái)真空泵基礎(chǔ)上，增加一套節(jié)能型羅茨真空泵組；600MW及以上容量機(jī)組去掉一臺(tái)原設(shè)計(jì)真空泵，增加節(jié)能型羅茨真空泵組。

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（作者單位：神華四川能源有限公司江油發(fā)電廠）