水環(huán)式真空泵工作液冷卻水系統(tǒng)改造

徐 冉

（山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽(yáng)城電廠，山東濟(jì)寧,272502）

水環(huán)式真空泵工作液冷卻水系統(tǒng)改造

徐 冉

（山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽(yáng)城電廠，山東濟(jì)寧,272502）

山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽(yáng)城電廠安裝2臺(tái)150MW凝汽式汽輪機(jī)，每臺(tái)機(jī)組配備2臺(tái)150EVMA型水環(huán)式真空泵。該泵工作液冷卻水采用以凝汽器的循環(huán)水為水源的循環(huán)冷卻水，在夏季運(yùn)行時(shí)冷卻效果差，達(dá)不到要求，使真空泵出力下降、泵輪氣蝕，影響機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。對(duì)水環(huán)式真空泵的原理、運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，提出了對(duì)真空泵工作液冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行改造的方案，并對(duì)系統(tǒng)改造前后的運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析。

水環(huán)式真空泵;冷卻水;凝汽器;泵輪氣蝕

1 150MW凝汽式汽輪機(jī)真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)中的抽汽設(shè)備是凝汽式汽輪機(jī)的重要組成部分,它的任務(wù)是將漏入凝汽器內(nèi)的空氣不斷地抽出,以維持凝汽器的正常真空。山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽(yáng)城電廠真空系統(tǒng)中的抽汽設(shè)備采用日本鶴見(jiàn)株式會(huì)社生產(chǎn)的水環(huán)式真空泵,每臺(tái)機(jī)組配置2臺(tái)相同型號(hào)和出力的真空泵。正常運(yùn)行時(shí)1臺(tái)運(yùn)行, 1 臺(tái)備用。系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

2 水環(huán)式真空泵工作液冷卻水系統(tǒng)改造方案

陽(yáng)城電廠真空泵工作液冷卻水設(shè)計(jì)由凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)提供，在夏季時(shí)冷卻水的溫度較高，最高時(shí)可以達(dá)到37℃，對(duì)真空泵工作液基本起不到冷卻作用。經(jīng)過(guò)分析，冷卻水改由機(jī)組工業(yè)冷卻水系統(tǒng)提供，工業(yè)冷卻水為水源地來(lái)水，水溫較低，全年平均在20℃左右，能夠達(dá)到冷卻真空泵工作液的要求。

2.1 真空泵工作液冷卻水系統(tǒng)的改造

利用真空泵工作液原冷卻水系統(tǒng)管道，在原系統(tǒng)進(jìn)水門(mén)后引入工業(yè)冷卻水，并安裝隔離閥門(mén)一個(gè)，冷卻水回水仍利用原回水管道回到冷卻塔，作為冷卻塔的補(bǔ)水。這樣改造后兩路水源可以互相切換，增加了系統(tǒng)操作的靈活性。

2.2 數(shù)據(jù)分析

分析真空泵和凝汽器參數(shù)變化可知：在運(yùn)行工況1時(shí)，循環(huán)水入口溫度變化0.2℃的情況下，利用工業(yè)水作為冷卻水比利用循環(huán)水時(shí)真空提高1.04kPa；在運(yùn)行工況2時(shí)，循環(huán)水入口溫度變化0.3℃的情況下，利用供水作為冷卻水比循環(huán)水時(shí)真空提高1.05kPa。如排除循環(huán)水溫度的變化影響，機(jī)組真空將提高1.2～1.5kPa。

利用循環(huán)水作為冷卻水時(shí)，真空泵工作液的溫度較高，真空泵經(jīng)常發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生異常聲音。利用工業(yè)水作為冷卻水時(shí)，真空泵工作液文帝較低，真空泵未再發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，提高了真空泵運(yùn)行的安全性，減少了設(shè)備的檢修維護(hù)費(fèi)用，并提高了真空泵的出力和效率，使機(jī)組的真空度得到改善，從而提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

3 系統(tǒng)改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析

利用工業(yè)水作為真空泵工作液冷卻水，使機(jī)組的真空度得到一定的提高，從而提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)相關(guān)資料凝汽器真空每提高1kPa，機(jī)組帶負(fù)荷能力提高約1%，機(jī)組發(fā)電煤耗降低約3.5g。

以兩臺(tái)150MW機(jī)組為例，在采用工業(yè)水作為真空泵工作液冷卻水后，每臺(tái)機(jī)組在夏季平均負(fù)荷120MW左右，在此運(yùn)行工況下，根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)標(biāo)煤耗來(lái)計(jì)算，每小時(shí)可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量為：

Q=120MW×342g/kWh×1.2%=492.5kg

按照夏季較熱天氣3個(gè)月（90天）的時(shí)間來(lái)計(jì)算，每年可以節(jié)約標(biāo)煤量為：

Q=492.5kg×24h×90d=1063.8t

按照標(biāo)煤價(jià)格850元/噸計(jì)算，每年可節(jié)約資金90.423萬(wàn)元。

4 結(jié)論

工作液冷卻水改造后，水環(huán)式真空泵工作液的溫度可以達(dá)到設(shè)計(jì)值，提高了真空泵的工作效率，改善了真空泵的工作條件，避免了真空泵發(fā)生汽蝕，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，保證了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[1] JB/T 7255-2007,水環(huán)式真空泵和水環(huán)式壓縮機(jī)；

[2] 袁寧，張士強(qiáng)，水環(huán)式真空泵工作液冷卻水改造，華電技術(shù)，2009，30（12）；

[3] 王興平，黃功文，張林，電廠水環(huán)式真空泵冷卻系統(tǒng)的問(wèn)題及其對(duì)機(jī)組出力的影響，動(dòng)力工程，2004,24（4）

徐冉，男（1987.3—），漢族，籍貫：山東菏澤，本科，助理工程師，研究方向：主要從事汽輪機(jī)與輔機(jī)檢修工作中更科學(xué)與經(jīng)濟(jì)性的研究

Water ring vacuum pump for the transformation of working fluid cooling water system

Xu Ran
（Shandong Luneng coal mine economic Limited by Share Ltd of Yangcheng Power Plant,Shandong Jining, 272502)

Jinan Shandong mines Luneng coal and Electricity Co.,Ltd.Yangcheng Power Plants to install 2 sets of 150MW steam turbine,each unit is equipped with 2 sets of 150EVMA type water ring vacuum pump.With the pump working fluid cooling water to condenser circulating water for circulating cooling water of water, in the summer running cooling effect is poor,is not up to the requirements,the output of vacuum pump to be reduced,cavitation of pump wheel,influence to the unit safe and economic operation.The water ring vacuum pump principle and operation characteristics of the described proposed for vacuum pump working liquid cooling water system transformation scheme,and before and after the transformation of the system running effect and economy are analyzed.

water ring vacuum pump cooling water condenser pump wheel cavitation

圖1150 MW機(jī)組真空系統(tǒng)流程圖