提高凝汽器水环真空泵出力的措施

　　评论：　更新日期：2015年09月24日

摘要：电厂大机组凝汽器水环真空泵在夏季往往因冷却水温度高造成出力严重不足，通过热力试验确定冷却水温和机组背压线性关系，决定采用何种措施来达到提高真空泵出力的目的，并明确改造后产生的经济效益。

关键词：水环真空泵出力冷却水温经济性

铁岭发电厂为4台300MW机组，每台机组配备2套抽真空系统。在启动机组时候，2套抽真空系统同时运行，使凝汽器迅速建立真空，当凝汽器真空达到－86kPa后停止一台做备用。但铁岭发电厂建厂以来因满足不了单台真空泵运行条件，4台机组一直投运2套抽真空系统，无法做到设备轮换，加速了真空泵的磨损和叶片气蚀。尤其夏季机组真空度仅为86～88%，成为降低机组经济性的主要因素。我们在对此进行分析和测试后，找出了真空泵出力不足主要原因，提出了相应的改进措施，并准确计算出改造后的节能效益。

1 水环真空泵的工作原理

真空泵叶轮偏心装在接近圆形的泵体内，叶轮旋转时因离心力作用，流入泵体内的水沿着泵壳形成漩流的水环。因偏心水环内表面与叶轮轮廓形成一个月牙形的空间。叶片从近壁点转到远壁点，2个相邻叶片之间所包围的容积逐渐增大，气体由外界吸入。相反的对侧，相应的容积由大变小，使原先吸入的气体受到压缩，当压力达到或略大于大气压时，气体被抽出。随着叶轮稳定转动，吸、排汽过程连续不断地进行，因此可以连续不断地抽吸气体。

2 真空泵的设计规范

铁岭发电厂抽真空系统设计规范见表1。

表1 抽真空系统设计规范

真空泵	型号	2BE1－353	电机	型号	Y355-10	冷却器	冷却面积	27㎡
	吸气量	5267m3/h		功率	160kW		工作水流量	31.85m3/h
	转速	590r/min		电流	325.4A		冷却水流量	52.87m3/h
	极限真空	3.3kPa		转速	589 r/min		设计压力	1∶1

冷却水是从冷却水塔冷却后的闭式循环水，经过开式泵升压后，从真空泵换热器管侧进入。因此冷却水温度直接受大气温和冷却水塔冷却数影响。

3 真空泵运行情况

真空泵工作水入口温度设计15℃才能达到最大出力的要求。2004年7月测试，铁岭发电厂1号机真空泵工作水出口温度为42.1℃，入口温度为38.7℃，流量为22t/h；4号机真空泵工作水出口温度为41℃，入口温度为36.5℃。夏季，真空泵工作水入口温度超过设计温度达21～23℃。换热器中工作水的温降为3.5～5℃，说明换热效果不佳。而实际流量22 t/h小于设计流量很多，说明换热器阻塞情况很严重。

测试时，开式冷却水温为32℃，流量为85t/h。开式冷却水受换热器传热系数低和冷却水流量高影响，换热后温升仅1℃，说明冷却不充分。换热端差达到7℃，说明换热器的设计满足不了设备需求。

一般理解，真空低是受真空系统严密性和循环水温直接影响，对真空泵出力考虑的不充分，尤其对影响真空泵出力的因素研究甚少。

4 真空泵出力不足的解决办法

水在40℃的汽化压力为7.3.75kPa，50℃的汽化压力为12.33 kPa，真空泵工作水在40～50℃温度下会产生大量汽化。真空泵因抽吸自身工质汽化产生的气体，挤占真空泵抽气量，造成真空泵出力严重不足。真空泵从凝汽器抽出的空气是由不可凝结的气体和水蒸气的混合物组成，其中水蒸气占总体积的3/4，所以在真空泵的吸入管安装有2个冷却喷嘴，从换热器出来的冷却后的工作水，大部分回到泵体，1/8通过冷凝喷嘴去冷却吸入的蒸汽，可以使蒸汽70%左右产生冷凝，实际上提高了真空泵抽气能力。

对比一些降低凝汽器真空的措施，如清洗冷却水塔淋水盘、提高循环水流量、真空系统找漏等，采取降低真空泵工作水温度的措施简单易行、效果明显。

降低真空泵工作水温度采取2种手段：提高换热器换热效果和降低冷却水温。