1. 機(jī)組概況

某電廠#10 機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠制造的 C300/227.6-16.7/0.55-/537/537 型亞臨界、中間再熱、雙缸雙排汽抽汽凝汽式汽輪機(jī)，于 2005 年 9 月 30 投產(chǎn)發(fā)電。

該機(jī)組抽真空系統(tǒng)安裝有兩臺廣東佛山水泵廠生產(chǎn)的 2BW4 353-0 EK4 590 型水環(huán)式真空泵，用于抽吸凝汽器及真空系統(tǒng)內(nèi)的空氣及不可冷凝氣體，正常運(yùn)行時一運(yùn)一備，電流約為220A。

為了有效解決真空泵汽蝕的問題，#10 機(jī)組在 2010 年 A 級檢修時，為兩臺真空泵分別加裝了大氣噴射器，投運(yùn)大氣噴射器運(yùn)行后，真空泵電流約為 250A。

2. 改造的提出

某電廠#10 機(jī)組真空泵采用的是水環(huán)式真空泵，水環(huán)真空泵自身的特性決定了它易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，并且效率較低，總效率一般低于 30%，#10 機(jī)真空泵正常運(yùn)行時電流220A左右，投入大氣噴射器運(yùn)行時真空泵電流約 250A，耗電量較高。

而且電廠建設(shè)的設(shè)計部門在設(shè)計選型真空泵組時，主要考慮快速啟機(jī)的響應(yīng)速度（30 分鐘內(nèi)能達(dá)到啟機(jī)要求真空值）和最大的允許漏氣量作為選型原則，真空泵配置的功率普遍較大，但在機(jī)組正常運(yùn)行時，維持系統(tǒng)真空時有較大富余量，造成不必要的能耗。

為了完成節(jié)能降耗的目標(biāo)，開始對原有的真空系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造后不但可以有效解決水環(huán)真空泵汽蝕、抽汽性能下降和凝汽器真空下降問題，同樣工況較以前水環(huán)真空泵運(yùn)行電耗降低 80%。

3. 改造方案

本次改造是在不改變原抽真空系統(tǒng)的設(shè)備及功能，在原抽真空母管上并聯(lián)安裝一臺高效羅茨-水環(huán)真空泵組，確保系統(tǒng)安全可靠經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

1）機(jī)組啟動時，按原運(yùn)行方式將原有抽真空設(shè)備投入運(yùn)行，快速建立真空。

2）機(jī)組運(yùn)行正常、真空穩(wěn)定情況下，高效真空泵組投入運(yùn)行、原有抽真空設(shè)備切除做備用，此時蒸汽和不凝結(jié)氣體進(jìn)入羅茨泵，加壓后經(jīng)冷卻器冷凝進(jìn)入下級水環(huán)真空泵，由于提高了水環(huán)真空泵的入口壓力，可保證水環(huán)真空泵高效穩(wěn)定運(yùn)行（見圖 1、羅茨－水環(huán)真空泵組流程圖）。

3）當(dāng)機(jī)組真空系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重泄漏，高效真空泵不能維持凝汽器真空時將原有抽真空設(shè)備期中一組投入運(yùn)行滿足真空要求。

4）高效真空泵組在檢修或設(shè)備故障時，原有抽真空設(shè)備投入運(yùn)行，確保真空要求。

目前兩臺真空泵為一運(yùn)一備方式，改造后機(jī)組正常運(yùn)行時主要以高效真空泵組維持真空，實(shí)現(xiàn)一運(yùn)兩備，設(shè)備之間有可靠的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。改造后機(jī)組的真空系統(tǒng)耗電量明顯降低同時安全可靠性大幅提高。

具體方案如下（見圖 2 高效真空泵安裝示意圖）：

1）抽氣管道安裝，真空泵組就位后，從#111 水環(huán)式真空泵抽汽入口手動門前管道采用異徑三通（273*159*273mm）接出一路φ159mm 管路接入羅茨泵入口，接入羅茨泵前串接一只手動閥（DN150）和速關(guān)氣動閥（廠家提供）。

2）真空泵組水環(huán)泵工作水來自原水環(huán)式真空泵補(bǔ)水，從#111 水環(huán)式真空泵補(bǔ)水門前接出一路φ32mm 管道（材質(zhì) 304），接入自動補(bǔ)水閥進(jìn)入分離罐，接入補(bǔ)水閥前安裝DN25 手動閥。

3）工作水冷卻器冷卻水管道安裝，由閉冷水至熱網(wǎng)密封水管道接出一路φ57mm 管道作為冷卻器進(jìn)水，由閉冷水回水母管接出一路φ57mm 管道作為冷卻器出水，兩路管路用 DN50 手動門作為隔離。

4）汽水分離罐排氣管道安裝，高效真空泵組汽水分離罐排氣由一路φ89mm 管道接至#111 水環(huán)式真空泵汽水分離罐排氣管路上。

4. 改造后的效果

運(yùn)行參數(shù)對比如下：

由以上表實(shí)測數(shù)據(jù)表明，在工況近似的情況下，改造后抽真空系統(tǒng)與原抽真空系統(tǒng)相比，均能滿足維持凝汽器真空的要求，且改造后抽真空系統(tǒng)能耗水平僅是原有抽真空系統(tǒng)能耗水平的 16.8%，即節(jié)電率達(dá)到近 83.2%，每小時折合節(jié)約電量 1.732×380×183×0.85÷1000≈102kW.h，即每小時節(jié)約 102 度電。按年平均運(yùn)行 6000 小時計算每年節(jié)約電量 61.2 萬度。

5. 結(jié)論

某電廠#10機(jī)抽真空系統(tǒng)技能技術(shù)改造后，系統(tǒng)能耗大幅降低，節(jié)電率達(dá)到近83.2%，同時大大減少了原水環(huán)式真空泵的運(yùn)行時間，消除了原水環(huán)式真空泵易發(fā)生汽蝕的缺陷，降低了維護(hù)成本，提高了機(jī)組真空系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

作者簡介：

張元濤（1977—），男，工程師，汽輪機(jī)本體高級技師，從事汽輪機(jī)檢修技術(shù)管理工作。

原文標(biāo)題：300MW 亞臨界供熱機(jī)組真空系統(tǒng)改造

來源：2017年鄂、皖、冀、蘇、浙五省汽輪機(jī)技術(shù)交流會論文

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