660MW機組凝汽器抽真空系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能降噪

銀鴻

中國能源建設(shè)集團湖南火電建設(shè)有限公司 湖南長沙 410000

節(jié)能降耗一直是企業(yè)基礎(chǔ)管理的一部分，要想企業(yè)能夠長遠(yuǎn)發(fā)展，節(jié)能降耗不容小覷，電廠高能耗設(shè)備的節(jié)能對電廠自身的經(jīng)濟問題起到關(guān)鍵性控制作用；研究表明，30dB-40dB是人能聽到的較為安靜的理想音量，而持續(xù)生活在85dB以上的噪音環(huán)境中，人的聽力以及身體健康將會受到影響。電廠工作者更為甚者，長期生活在高噪聲環(huán)境中，會產(chǎn)生噪聲性耳聾，聽力顯著下降等問題，所以高噪音設(shè)備降噪對于員工身心健康的關(guān)懷顯得尤為重要。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

某電廠工程裝機容量為2×600MW，2號機組所用真空泵由型號為2BW4 353-0EK4型水環(huán)式真空泵，真空泵轉(zhuǎn)速：n=590rpm；吸入壓力：3．3-101．3kPa，配套電機功率：160kW。采用3×50%配置（即一臺機組配套3臺，啟動時三臺真空泵同時運行，正常運行時兩臺同時運行，一臺備用）。

結(jié)合此電廠的真空泵設(shè)備現(xiàn)狀以及其它同類型電廠的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前大多數(shù)水環(huán)真空泵都存在以下幾方面的問題：

（1）正常運行能耗高：“兩運一備”的運行方式中把建立真空的真空泵用作維持真空的真空泵存在較大的能耗浪費。

（2）設(shè)備噪音超標(biāo)：三臺正空泵并列布局，且日常運行時需啟動兩臺真空泵，現(xiàn)場噪音超標(biāo)（遠(yuǎn)大于85 dB）

（3）長期運行存在汽蝕工況，導(dǎo)致泵體振動，葉輪開裂，檢修維護工作量大，費用高：

2 原因分析

（1）運行方式：“兩運一備”的運行方式保證能快速建立啟機時的真空環(huán)境，但是在機組正常運行時，在真空嚴(yán)密性合格的情況下，真空泵處于維持系統(tǒng)真空運行狀態(tài)時有較大余量，因此，把建立真空的真空泵用作維持真空的真空泵存在較大的能耗浪費。

（2）設(shè)備自身原因：水環(huán)真空泵在長期汽蝕作用下，內(nèi)部機械性能（如裂紋,斷裂等問題）受汽蝕現(xiàn)象影響很大，極端情況下存在葉片斷裂或汽蝕顆粒物導(dǎo)致設(shè)備卡澀的情況，設(shè)備存在安全風(fēng)險[1]。

3 可行性方案制定

通過對機組抽真空系統(tǒng)的改造要達到降低功耗，提高經(jīng)濟性，有效降噪（低于85dB），降低維護費用減輕維護負(fù)擔(dān)等目的。結(jié)合對其他電廠的考察，其所用的國際標(biāo)準(zhǔn)配套的羅茨泵采用中低速羅茨泵（1450RPM），額定抽吸量（600L/S），性能穩(wěn)定，具有如下特點：

（1）高效低能耗。氣冷羅茨水環(huán)真空泵功率（僅40．5KW）遠(yuǎn)小于原有水環(huán)泵(160KW)，且效率大幅提高，泵組所需要的冷卻水量也相應(yīng)減少，降低水泵能耗和水耗。

（2）噪音低。氣冷羅茨水環(huán)機組運行時噪音遠(yuǎn)低于85 dB，利于人員健康。

（3）無汽蝕。羅茨泵不會有汽蝕，配套的水環(huán)真空泵工作液溫度即使達55℃，也無汽蝕可能，且設(shè)計安裝獨有的防汽蝕裝置，節(jié)省更換葉輪泵組檢修時間和費用。

依據(jù)此電廠自身的特性考慮保留原系統(tǒng)配置的真空泵，在原真空泵組旁增加兩套高效羅茨真空泵組。采用“兩運三備”運行方式（原來配置的三臺真空泵作備用），并采用可靠聯(lián)鎖邏輯保護，確保任何運行工況下的機組系統(tǒng)安全，同時能徹底的解決現(xiàn)存在的問題[2]。

4 方案實施

保留#2機組原系統(tǒng)配置的三臺真空泵，在原真空泵組旁增加兩套可變頻驅(qū)動氣冷羅茨水環(huán)真空泵組。其中一套泵組連接高背壓凝汽器抽氣管道、另一套泵組連接低背壓凝汽器抽氣管道，分別抽吸高、低背壓凝汽器。原三臺真空泵作為啟動泵，在啟機時建立真空；真空建立后機組正常運行時的方式為“兩運三備”方式運行，如圖1。

具體實施：由高、低背壓凝汽器抽真空管道上，各自引出的一根抽氣管，經(jīng)手動隔離閥和氣動隔離閥連接到對應(yīng)的氣冷羅茨真空泵入口。被抽吸的氣-汽混合物經(jīng)增壓后引入一臺管式級間冷卻器冷卻降溫，經(jīng)逆止閥抽吸進入一臺小型水環(huán)真空泵并壓縮后，不凝結(jié)氣體由氣水分離器分離，經(jīng)排氣管排出。水環(huán)式真空泵內(nèi)的工作水經(jīng)一臺管式換熱器循環(huán)冷卻。泵組補水可取自原真空泵補水管道，冷卻水管道可取自原真空泵冷卻水管道。

5 效果檢查

根據(jù)現(xiàn)場實際情況單臺真空泵運行電流210A、年運行小時數(shù)4700h、上網(wǎng)電價0．41元/KWh，高效真空泵運行電流為45A，按當(dāng)前機組年利用小時數(shù)（3300小時）折算年運行小時數(shù)約4700小時。

年節(jié)能量為1．732×0．38×（210-45）×2×0．85×4700÷10000=87萬KWh

年節(jié)能收益為87×0．41=35萬元。

（1）機組正常穩(wěn)定運行后，投入兩臺高效氣冷羅茨水環(huán)真空泵運行方式，滿足運行要求。

（2）正常運行期間現(xiàn)場測得噪音低于標(biāo)準(zhǔn)值，真正防止了噪音污染[3]。

6 結(jié)語

水環(huán)式真空泵普遍存在葉輪氣蝕、能耗高、噪音大的問題，采用新增兩臺高效羅茨真空泵組的方式，解決了真空泵葉輪氣蝕問題，降低了設(shè)備能耗，極大的改善了作業(yè)環(huán)境，現(xiàn)場噪音符合有關(guān)的職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。