真空系统节能改造技术在某电厂的应用

引言

凝汽器真空度是燃煤机组重要的经济指标,当保持主蒸汽流量不变时,真空度每下降1kpa,350 MW 机组做功效率下降0.7%左右,负荷将减少2.5 MW^[1],煤耗也会随之增加。

目前,技术成熟的水环式真空泵组在火电厂真空系统中应用较广泛,但目前对水环式真空泵的选型出力偏大的问题较为突出,出力裕量大,厂用电消耗较大^[2],设备运行的经济性较低。夏季环境温度升高时,真空泵的出力下降会引起机组真空的波动,容易造成真空泵叶轮的汽蚀,降低了抽真空系统设备运行的可靠性。同时,水环式真空泵运行噪声大,达不到理想的环保效果。

针对水环式真空泵存在的这些问题,某电厂对真空系统进行了节能优化改造,在原有基础上增加了一套高效节能罗茨真空泵组。

1 改造前真空系统

该电厂现有两台350 MW超临界燃煤发电机组,汽轮机为东方汽轮机厂设计制造的一次再热、单轴、三缸双排气、一次可调整供热,抽汽凝汽式汽轮机,凝汽器为东方汽轮机厂设计制造的型号为N—20740的单壳体、单背压、双流程、表面式凝汽器。

改造前,每台机组配套两台武汉威龙特泵业公司制造的型号为2BW4353—OBK4的水环式真空泵组,原真空泵参数如表1所示。

正常运行时两台真空泵一运一备,当机组真空小于 -85 kpa时,联锁启动备用泵。真空系统的工作流程如图1所示。

2 改造后真空系统

本次改造方案并不改变原有真空泵及系统的功能作用,只是在原抽真空系统中并接一台高效节能真空泵组,机组启动时,按原运行方式将原有抽真空设备投入运行,用以建立真空。在机组运行正常且真空稳定情况下(真空严密性实验真空下降值≤250 kpa/min),高效节能真空泵组投入运行,用以维持真空,原有抽真空设备停运做备用,以达到节能的目的。高效节能罗茨真空泵组设备参数如表2所示。

高效节能真空泵组由罗茨真空泵作为机组的主 泵,液环真空泵作为机组的前级泵,并配置阀门与仪表,以及液环真空泵工作液闭式循环系统。真空机组采用逐级启动运行方式,先由液环真空泵启动运行,达到一定真空压力后,再启动罗茨真空泵运行。停机时先停运罗茨真空泵,再停运液环真空泵。改造后的真空系统图如图2所示。

3 改造前后经济性对比

系统原有真空泵和罗茨泵的电机额定电压均为380 V,经过长时间稳定运行,结合该机组各指标对煤耗影响得出真空系统改造前后的运行参数对比如表3所示。

从表3及现场运行情况可以得出,高效罗茨真空泵具有以下优点:

1)节电效果明显,比原有真空泵组节电约90.3%,相同工况下,发电煤耗有一定的降低。

2)机组运行可靠性更高,在原有的真空系统上增加一套高效节能真空泵组,正常运行时,高效节能真空泵投入运行,机组振动小,原有的两台真空泵停运备用,系统从原有的一运一备变为一运两备,使系统运行更加可靠。

3)在冷却水温等参数一致时,高效节能真空泵组能使机组达到原有真空泵维持的真空度,具有较强的适应能力。

4)高效节能真空泵组运行噪声小,具有更高的环保效益。

4结束语

通过对机组的真空系统进行节能优化,增加一套高效节能真空泵组,在一定程度上降低了厂用电率,提高了机组运行的经济性与稳定性,取得了较好的环保效益,达到了预期的节能优化效果。

基于此效果,某电厂对一期所有机组都进行了该改造,二期在建机组在设计期间采用了该2十1配置真空泵的方案。

[参考文献]

[1] 王超.350MW超临界机组抽真空系统优化分析[J].建筑工程技术与设计,2017(13):4945.

[2] 陈鑫,程石,郑敏聪.火电机组凝汽器抽真空系统节能改造[J].发电设备,2019,33(1):61-64.

2024年第10期第20篇