淺談羅茨水環(huán)真空機(jī)組在我廠節(jié)能改造中的應(yīng)用

劉博寰

摘要：本文通過介紹羅茨水環(huán)真空機(jī)組的系統(tǒng)介紹，在與射水泵的數(shù)據(jù)對(duì)比中論述了羅茨水環(huán)真空機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益和性能優(yōu)點(diǎn)。下花園發(fā)電廠在真空抽氣系統(tǒng)一直沿用兩臺(tái)射水泵抽真空，曾經(jīng)的這種耗能大，效果差的抽真空系統(tǒng)較難迎合當(dāng)下實(shí)際條件，故而加裝高效真空維持系統(tǒng)，即羅茨水環(huán)真空機(jī)組作為其有效補(bǔ)充，達(dá)到了很好的節(jié)能增效的目的。

一、引言

羅茨水環(huán)真空機(jī)組選用水環(huán)泵作為前級(jí)泵比其它真空泵更為有利，它克服了單臺(tái)水環(huán)泵使用時(shí)極限壓力差（機(jī)組的極限壓力比水環(huán)泵有很大的提高），在一定壓力下抽氣速率低的缺點(diǎn)，同時(shí)保留了羅茨泵能迅速工作，有較大抽氣速率的優(yōu)點(diǎn)，尤其能夠適應(yīng)抽除大量的可凝性蒸汽。我廠此次加裝此系統(tǒng)正是應(yīng)用其效率高，能耗低的特點(diǎn)。

二、真空抽氣系統(tǒng)簡(jiǎn)介

真空抽氣系統(tǒng)的作用是在汽輪機(jī)排氣口建立并保持高度真空。真空系統(tǒng)的工作性能直接影響機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。在熱力系統(tǒng)中，需要真空系統(tǒng)抽出的空氣由兩部分組成：一部分是蒸汽中含有的少量空氣，這部分空氣的含量取決于機(jī)組的除氧效果，另一部分是從機(jī)組負(fù)壓部分的不嚴(yán)密處漏入時(shí)，空氣量漏入的多少取決于機(jī)組的真空嚴(yán)密性。該系統(tǒng)中，水環(huán)真空泵或射水抽氣器是其核心部件。

三、射流泵和水環(huán)泵的性能比較

射流泵的優(yōu)缺點(diǎn)：射流泵內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng)部件，所以它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠.無泄漏，有自吸能力，加工容易和便于綜合利用等優(yōu)點(diǎn)。但射流泵的效率較低，特別是在小型或輸送高黏度液體時(shí)效率更低，一般情況下射流泵的效率為25%～30%。射流泵通常運(yùn)用于水噴射真空泵機(jī)組配套使用。

水環(huán)式真空泵是一種容積式泵，泵體中裝有適量水作為工作液，同時(shí)也屬于變?nèi)菔秸婵毡?。它有如下?yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，易加工，吸氣均勻、工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。但水環(huán)真空泵也有它的缺點(diǎn)，即效率依然較低，在30%左右，較好的也可達(dá)到50%。

四、羅茨水環(huán)真空機(jī)組的引入

羅茨水環(huán)真空機(jī)組是以羅茨泵為主泵，以水環(huán)泵為前級(jí)泵串聯(lián)而成的。

羅茨水環(huán)真空機(jī)組選用水環(huán)泵作為前級(jí)泵比單臺(tái)水環(huán)真空泵更為有利，它克服了單臺(tái)水環(huán)泵使用時(shí)極限壓力差（機(jī)組的極限壓力比水環(huán)泵有很大的提高），在一定壓力下抽氣速率低的缺點(diǎn)，同時(shí)保留了羅茨泵能迅速工作，有較大抽氣速率的優(yōu)點(diǎn)，尤其能夠適應(yīng)抽除大量的可凝性蒸汽。一般情況，單級(jí)水環(huán)泵極限真空度不高，而目前我國(guó)生產(chǎn)的羅茨泵要求的預(yù)真空又較高，故實(shí)際上不用單級(jí)水環(huán)泵作為羅茨泵的前級(jí)泵，而用能提高極限真空度的雙級(jí)水環(huán)泵作為前級(jí)泵使用，采用雙級(jí)水環(huán)泵，還可以提高機(jī)組的極限真空度。與一般的水環(huán)式真空泵相比，具有真空度高以及在高真空度工況下抽速大的特點(diǎn)。

我廠此次針對(duì)抽真空系統(tǒng)加裝的高效真空維持系統(tǒng)主要是應(yīng)用了羅茨水環(huán)真空機(jī)組效率高，耗能低的特點(diǎn)。

五、我廠節(jié)能改造前的使用情況

我廠200MW汽輪發(fā)電機(jī)真空維持系統(tǒng)配置有2臺(tái)射水泵及兩臺(tái)射水抽氣器，一般情況下為一運(yùn)一備運(yùn)行方式。該系統(tǒng)存在以下幾個(gè)問題：

（1）選型偏大。

我廠的抽真空設(shè)備主要是射水抽氣器和射水泵。80年代制造單位在設(shè)計(jì)選型時(shí)，主要以快速起機(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，造成抽真空系統(tǒng)在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)維持系統(tǒng)真空有較大余量，使廠用電增加，能耗增大。因此，把建立真空的抽真空設(shè)備用作維持真空的抽真空設(shè)備顯然是浪費(fèi)能耗的。

（2）效率低：

射水抽氣器自身特性決定了它的效率較低，一般只有10%-15%。

六、我廠加裝高效真空維持（即羅茨水環(huán)真空機(jī)組）后的效果分析

系統(tǒng)流程具體是：兩臺(tái)射水泵均作為高效真空維持系統(tǒng)的備用泵，并聯(lián)布置。當(dāng)水環(huán)泵和羅茨泵的任一出現(xiàn)故障，即按甲號(hào)射水泵、乙號(hào)射水泵的順序依次聯(lián)啟以維持高度真空。

七、結(jié)論

通過數(shù)據(jù)分析，我廠在應(yīng)用高效真空維持系統(tǒng)后的節(jié)能效率大大提高，最高可達(dá)到88.45%，達(dá)到了抽真空系統(tǒng)節(jié)能改造的預(yù)期目的?？梢娏_茨水環(huán)真空機(jī)組在抽真空系統(tǒng)中的作用非常明顯，具有相當(dāng)好的應(yīng)用前景！

參考文獻(xiàn)：

[1] 李秀江.高效真空維持裝置在火電廠的應(yīng)用

[2] 下花園發(fā)電廠技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，2015.3

（作者單位：大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司下花園發(fā)電廠）