真空系統(tǒng)節(jié)能改造技術在某電廠的應用

引言

凝汽器真空度是燃煤機組重要的經(jīng)濟指標,當保持主蒸汽流量不變時,真空度每下降1kpa,350 MW 機組做功效率下降0.7%左右,負荷將減少2.5 MW^[1],煤耗也會隨之增加。

目前,技術成熟的水環(huán)式真空泵組在火電廠真空系統(tǒng)中應用較廣泛,但目前對水環(huán)式真空泵的選型出力偏大的問題較為突出,出力裕量大,廠用電消耗較大^[2],設備運行的經(jīng)濟性較低。夏季環(huán)境溫度升高時,真空泵的出力下降會引起機組真空的波動,容易造成真空泵葉輪的汽蝕,降低了抽真空系統(tǒng)設備運行的可靠性。同時,水環(huán)式真空泵運行噪聲大,達不到理想的環(huán)保效果。

針對水環(huán)式真空泵存在的這些問題,某電廠對真空系統(tǒng)進行了節(jié)能優(yōu)化改造,在原有基礎上增加了一套高效節(jié)能羅茨真空泵組。

1 改造前真空系統(tǒng)

該電廠現(xiàn)有兩臺350 MW超臨界燃煤發(fā)電機組,汽輪機為東方汽輪機廠設計制造的一次再熱、單軸、三缸雙排氣、一次可調(diào)整供熱,抽汽凝汽式汽輪機,凝汽器為東方汽輪機廠設計制造的型號為N—20740的單殼體、單背壓、雙流程、表面式凝汽器。

改造前,每臺機組配套兩臺武漢威龍?zhí)乇脴I(yè)公司制造的型號為2BW4353—OBK4的水環(huán)式真空泵組,原真空泵參數(shù)如表1所示。

正常運行時兩臺真空泵一運一備,當機組真空小于 -85 kpa時,聯(lián)鎖啟動備用泵。真空系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。

2 改造后真空系統(tǒng)

本次改造方案并不改變原有真空泵及系統(tǒng)的功能作用,只是在原抽真空系統(tǒng)中并接一臺高效節(jié)能真空泵組,機組啟動時,按原運行方式將原有抽真空設備投入運行,用以建立真空。在機組運行正常且真空穩(wěn)定情況下(真空嚴密性實驗真空下降值≤250 kpa/min),高效節(jié)能真空泵組投入運行,用以維持真空,原有抽真空設備停運做備用,以達到節(jié)能的目的。高效節(jié)能羅茨真空泵組設備參數(shù)如表2所示。

高效節(jié)能真空泵組由羅茨真空泵作為機組的主 泵,液環(huán)真空泵作為機組的前級泵,并配置閥門與儀表,以及液環(huán)真空泵工作液閉式循環(huán)系統(tǒng)。真空機組采用逐級啟動運行方式,先由液環(huán)真空泵啟動運行,達到一定真空壓力后,再啟動羅茨真空泵運行。停機時先停運羅茨真空泵,再停運液環(huán)真空泵。改造后的真空系統(tǒng)圖如圖2所示。

3 改造前后經(jīng)濟性對比

系統(tǒng)原有真空泵和羅茨泵的電機額定電壓均為380 V,經(jīng)過長時間穩(wěn)定運行,結(jié)合該機組各指標對煤耗影響得出真空系統(tǒng)改造前后的運行參數(shù)對比如表3所示。

從表3及現(xiàn)場運行情況可以得出,高效羅茨真空泵具有以下優(yōu)點:

1)節(jié)電效果明顯,比原有真空泵組節(jié)電約90.3%,相同工況下,發(fā)電煤耗有一定的降低。

2)機組運行可靠性更高,在原有的真空系統(tǒng)上增加一套高效節(jié)能真空泵組,正常運行時,高效節(jié)能真空泵投入運行,機組振動小,原有的兩臺真空泵停運備用,系統(tǒng)從原有的一運一備變?yōu)橐贿\兩備,使系統(tǒng)運行更加可靠。

3)在冷卻水溫等參數(shù)一致時,高效節(jié)能真空泵組能使機組達到原有真空泵維持的真空度,具有較強的適應能力。

4)高效節(jié)能真空泵組運行噪聲小,具有更高的環(huán)保效益。

4結(jié)束語

通過對機組的真空系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化,增加一套高效節(jié)能真空泵組,在一定程度上降低了廠用電率,提高了機組運行的經(jīng)濟性與穩(wěn)定性,取得了較好的環(huán)保效益,達到了預期的節(jié)能優(yōu)化效果。

基于此效果,某電廠對一期所有機組都進行了該改造,二期在建機組在設計期間采用了該2十1配置真空泵的方案。

[參考文獻]

[1] 王超.350MW超臨界機組抽真空系統(tǒng)優(yōu)化分析[J].建筑工程技術與設計,2017(13):4945.

[2] 陳鑫,程石,鄭敏聰.火電機組凝汽器抽真空系統(tǒng)節(jié)能改造[J].發(fā)電設備,2019,33(1):61-64.

2024年第10期第20篇