提高火電廠水環(huán)式真空泵運(yùn)行效率及降低其排氣噪音的影響

曾立軍

摘要：在現(xiàn)今電力生產(chǎn)中維持汽輪機(jī)凝汽器的經(jīng)濟(jì)真空對(duì)于提升電廠汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益有至關(guān)重要的作用，國內(nèi)火力發(fā)電廠多采用水環(huán)式真空泵作為凝汽器抽吸設(shè)備。在機(jī)組運(yùn)行中，常會(huì)發(fā)生因?yàn)檎婵毡眯氏陆祷虺槲芰Σ蛔銓?dǎo)致機(jī)組真空偏低的問題。本篇論文將對(duì)提高電廠汽輪機(jī)輔機(jī)中的真空泵運(yùn)行效率及降低真空泵運(yùn)行時(shí)的排氣噪音展開詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：真空泵;運(yùn)行效率;排氣噪音

引言：

當(dāng)前國內(nèi)發(fā)電廠大多利用汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，如何在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)盡快建立凝汽器真空，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)維持系統(tǒng)最佳真空是真空泵的主要任務(wù)。真空泵設(shè)備及運(yùn)行的好壞優(yōu)劣，影響了汽輪機(jī)整體的經(jīng)濟(jì)性，也關(guān)系著電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。水環(huán)真空泵在運(yùn)行時(shí)在其排氣口常發(fā)出低頻的噪音，對(duì)周邊環(huán)境有一定影響，如靠近居民區(qū)，在晚間的聲響會(huì)更加明顯，使居民受到影響。所以維持水環(huán)真空泵高效運(yùn)行，消除水環(huán)真空泵的運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境的影響，關(guān)系到汽輪機(jī)整體的經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)，也影響著電廠的運(yùn)作情況。

一、概述

利用獲得真空的原理方法或用途，真空泵可分為多種形式，電廠比較常見包括：射汽/水抽氣器、水環(huán)式真空泵（串聯(lián)抽氣器水環(huán)式真空泵、雙級(jí)水環(huán)式真空泵）。在如今新建電廠較多的使用水環(huán)式真空泵。

水環(huán)式真空泵好處：具有結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工，操作簡單，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，300MW以上的機(jī)組目前基本使用水環(huán)式真空泵。射水抽氣器比較便宜，設(shè)備加安裝費(fèi)大約為水環(huán)式真空泵一半，初期投資較低，但是水環(huán)式真空泵在運(yùn)行中更具有安全可靠性，而且比較經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低，所消耗的廠用電比射水抽氣器節(jié)省一半左右。

水環(huán)式真空泵的缺點(diǎn)：

1、效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%;

2、真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸汽壓所限。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2～4kPa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。

二、電廠水環(huán)式真空泵介紹

水環(huán)式真空泵目前主要有兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（由美國Nash的技術(shù)）：1、平面式：進(jìn)氣口和排氣口設(shè)計(jì)在平面端面（即圓平盤）上;2、錐體式：進(jìn)氣口和排氣口設(shè)計(jì)在錐體柱面上。

廣州黃埔發(fā)電廠汽輪機(jī)真空系統(tǒng)配置兩臺(tái) 100%容量的水環(huán)式真空泵。每臺(tái)真空泵由一臺(tái)真空泵體、一臺(tái)電機(jī)、一臺(tái)再循環(huán)泵、一臺(tái)水水換熱器、一個(gè)氣水分離器、管道及閥門組成;

真空系統(tǒng)的作用是在機(jī)組啟動(dòng)前利用真空泵從凝汽器中抽出空氣以及其他不凝結(jié)氣體為凝汽器建立真空，而在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)抽出凝汽器中滲入的空氣和其他不凝結(jié)氣體使凝汽器的真空保持在設(shè)計(jì)值。

三、真空泵調(diào)試介紹

真空泵系統(tǒng)調(diào)試要求凝結(jié)水系統(tǒng)調(diào)試完畢，從真空泵單體調(diào)試結(jié)束后的動(dòng)態(tài)交接驗(yàn)收開始，包括聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)、系統(tǒng)沖洗、密封冷卻水裝置調(diào)試以及系統(tǒng)投運(yùn)及動(dòng)態(tài)調(diào)整等項(xiàng)目。

調(diào)試步驟分為：啟動(dòng)前的檢查及準(zhǔn)備工作、啟動(dòng)、停止。

對(duì)于真空泵調(diào)試的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控有余下幾個(gè)方面：真空泵入口蝶閥開關(guān)不到位、真空泵氣液分離器水位異常、真空泵冷卻器冷卻效果差、設(shè)備或管道發(fā)生劇烈振動(dòng)以及運(yùn)行參數(shù)明顯超標(biāo)等幾個(gè)主要方面的內(nèi)容。出現(xiàn)異常情況應(yīng)立即緊急停泵，中止調(diào)試，并分析原因，提出解決措施。

廣州黃埔發(fā)電廠水環(huán)真空泵調(diào)試過程中出現(xiàn)的設(shè)備問題基本都能采取運(yùn)行調(diào)節(jié)手段及缺陷排除等方法進(jìn)行處理好，但有一項(xiàng)影響外部環(huán)境的異常情況未能得到處理，在啟動(dòng)真空泵后在汽水分離器排氣口發(fā)現(xiàn)有較大異聲，在晚上運(yùn)行時(shí)更加明顯，影響周邊居民的環(huán)境。

調(diào)試時(shí)懷疑異聲是由真空泵汽蝕原因造成，采用余下措施進(jìn)行排除：1、降低冷卻液溫度，清洗水水換熱器管;2、調(diào)整汽水分離器儲(chǔ)水的合理水位（在滿水位水位線下300MM），避免換熱器堵塞，保證真空泵液面的適當(dāng)高度，改善真空泵的工作條件。設(shè)備排氣異聲仍未能解決，后采取在排氣管上加裝消音器及改變排氣口方向的方法處理后，居民區(qū)噪音降至正常以下。

四、提高真空泵運(yùn)行效率，降低真空泵運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境的影響

（一）、提高真空泵運(yùn)行效率對(duì)提高汽輪機(jī)凝汽器真空，使機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性提高。

1、要保持真空泵高效運(yùn)行需做好余下日常的點(diǎn)檢和保養(yǎng)：

1）、真空泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中主要對(duì)其電流、溫度、聲音、氣味和振動(dòng)等方面進(jìn)行檢查監(jiān)視，掌握其電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，電機(jī)、泵體振動(dòng)不能超過規(guī)定。

2）、真空泵分離水箱水位是否正常。（1/3至2/3處）、真空泵冷卻水溫是否正常。

3）、真空泵軸端是否吸氣或漏水、真空泵閥門開關(guān)位置是否正確，備用泵是否備用正常、備用泵抽空氣門關(guān)閉嚴(yán)密。

2、定期對(duì)真空泵進(jìn)行維護(hù)、清洗：

1）、經(jīng)常清洗泵體污垢以增大真空泵的內(nèi)部容積量，利用10%草酸對(duì)泵體進(jìn)行清洗。

2）、保持冷卻器良好的冷卻效果，降低真空泵里的工質(zhì)溫度，根據(jù)氣溫情況安排定期進(jìn)行清洗。

3）、加強(qiáng)真空泵葉輪的檢查，出現(xiàn)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中有異常，發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)或異音時(shí)，及時(shí)進(jìn)行解體檢查處理。

（二）、降低真空泵運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境的影響

1、真空泵本體噪音大。故障現(xiàn)象：真空泵振動(dòng)過大、真空泵運(yùn)行中有碰撞聲。原因：1）軸承損壞 ;2）螺栓松動(dòng) ;3）葉輪偏磨 ;4）真空泵動(dòng)靜部分碰撞;5）泵在高真空下運(yùn)行發(fā)生汽蝕。處理：設(shè)備維修處理、調(diào)整分離器水位。

2、真空泵分離水箱排氣管出口噪聲大，影響周邊環(huán)境。故障現(xiàn)象：聲音大約80分貝，低頻，聲音的穿透力較強(qiáng)，對(duì)人體影響比較大。原因：1）、真空泵設(shè)備工作原因，氣流排出不暢;2）、排氣引出管管徑的設(shè)計(jì)原因，使氣流排出受壓縮;3）、真空泵 設(shè)備與抽氣量的匹配原因，抽吸力過大使氣流速度過快造成。處理：加裝消音器、將排氣口不正對(duì)居民區(qū)改接對(duì)著空曠無人區(qū)。

五、總結(jié)

保證發(fā)電廠水環(huán)真空泵的高效運(yùn)行，對(duì)保持凝汽器的真空，提高汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性很重要的作用，我們要加強(qiáng)日常維護(hù)，安排好定期維護(hù)工作，保證真空系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。并且對(duì)于真空泵在運(yùn)行中產(chǎn)生的如排氣異聲大等問題也應(yīng)引起足夠的重視，以免對(duì)周圍環(huán)境造成影響，還居民一個(gè)安靜的環(huán)境。

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