350MW機組抽真空系統(tǒng)改造后的運行策略淺析

張敏

（國家能源集團肇慶熱電有限公司，廣東 肇慶 526238）

隨著社會的高速發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高，而這種高質(zhì)量的生活方式是通過在對自然資源不斷耗用的基礎(chǔ)上取得的，高標準的生活質(zhì)量應(yīng)該體現(xiàn)在對自然資源更高效的生產(chǎn)及利用上。企業(yè)作為當今社會高質(zhì)量商品的提供者，也是能源消耗的消費主體，高效發(fā)展的企業(yè)是人們對高要求的生活質(zhì)量的重要支撐，而節(jié)能降耗是企業(yè)的生存之本，既關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟效益，更與企業(yè)的生存發(fā)展息息相關(guān)，節(jié)能降耗對于促進國民經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展具有非常重要的意義。

當前，國家正在大力宣傳和推廣節(jié)能降耗，在這樣的背景下，節(jié)能降耗成為社會發(fā)展中極其重要的環(huán)節(jié)，對于高耗能的燃煤發(fā)電企業(yè)尤為突出。某燃煤電廠針對機組目前投運的水環(huán)真空泵存在配置偏大、極限抽氣能力較差、運行噪音大、容易氣蝕、維護工作量大等突出問題，經(jīng)過咨詢相關(guān)的設(shè)備廠家、技術(shù)研究專家及已有應(yīng)用的電廠后，該電廠對1#、2#機組凝汽器抽真空系統(tǒng)進行了節(jié)能改造，改造后的抽真空系統(tǒng)運行良好，經(jīng)濟效益顯著，取得了很好的預(yù)期效果。

1 系統(tǒng)改造方案

該電廠目前運行兩臺350MW超臨界汽輪發(fā)電機組，每臺機組凝汽器抽真空系統(tǒng)配置兩臺并列水環(huán)式真空泵，機組在正常運行情況下，采用一運一備的運行方式。為進一步提高機組經(jīng)濟運行水平，該廠利用機組檢修機會，分別對1#、2#機組抽真空系統(tǒng)進行技術(shù)改造，在原抽真空系統(tǒng)中并接一臺高效節(jié)能真空泵組，不改變原有真空泵及系統(tǒng)的功能作用。1#、2#機組進行抽真空系統(tǒng)技術(shù)改造后，在機組啟動需快速建立真空時，使用原抽真空系統(tǒng)運行；在機組正常運行期間，采用一運兩備的運行方式，即高效節(jié)能真空泵組保持長期運行，原有兩臺真空泵只作為抽真空系統(tǒng)備用泵。

2 系統(tǒng)設(shè)備特性簡介

高效節(jié)能真空泵組由前級水環(huán)式真空泵、氣水分離器、氣冷羅茨真空泵、換熱器、控制元件、接線箱、閥門等部件組成。高效節(jié)能真空泵組并接在抽真空母管上，通過管道與抽真空母管相連接，在羅茨真空泵入口抽氣管道上裝設(shè)一個手動閥和一個快關(guān)氣動閥，被抽吸的混合氣體進入羅茨真空泵增壓后，經(jīng)過級間冷凝器冷卻，進入水環(huán)真空泵，混合氣體經(jīng)過水環(huán)真空泵壓縮后隨工作液一起排入汽水分離器，不凝結(jié)氣體經(jīng)排氣管直接排大氣。高效節(jié)能真空泵組冷卻水來自廠區(qū)工業(yè)水或空調(diào)水系統(tǒng)，而水環(huán)泵工作液則采用化學(xué)凝結(jié)水補水。

高效節(jié)能真空泵組的氣冷羅茨真空泵在較低的入口壓力時，有較大的抽氣速率，但不能單獨使用，必須與前級水環(huán)式真空泵串聯(lián)使用，待被抽系統(tǒng)的壓力被前級泵抽到允許入口壓力時，才能開始工作，并且氣冷羅茨真空泵不允許高差壓時工作，否則，會因過載而造成損壞。水環(huán)式真空泵作為氣冷羅茨真空泵的前級泵，由水環(huán)式真空泵先把入口壓力抽到氣冷羅茨真空泵允許的入口壓力，再啟動氣動羅茨真空泵，氣冷羅茨真空泵啟動后，形成氣冷羅茨真空泵+水環(huán)式真空泵串聯(lián)運行狀態(tài)，氣冷羅茨真空泵排除的氣體由水環(huán)式真空泵抽走。

夏天，隨著環(huán)境溫度的上升，當原有水環(huán)真空泵工作液達到 35℃以上時，抽氣能力急劇下降，嚴重影響機組安全運行及經(jīng)濟性能。高效節(jié)能真空泵組中串聯(lián)的羅茨泵具有更強勁的抽吸能力，極限抽氣壓力(絕壓)可達500Pa以下，由于羅茨泵的增壓，使得水環(huán)泵入口壓力大大提高，降低了前級水環(huán)式真空泵工作液汽化的可能性，進一步改善了機組在夏天高溫期間運行的系統(tǒng)真空性能。

3 系統(tǒng)改造后的運行方式

該電廠1#、2#機組分別配置A、B兩臺真空泵，經(jīng)過系統(tǒng)技術(shù)改造后，每臺機組新增一臺C真空泵組（高效節(jié)能真空泵組）。目前，1#、2#機組抽真空系統(tǒng)真空泵組運行策略如下。

3.1 機組正常運行時

（1）機組真空嚴密性試驗值低于260Pa/min時，方可投C真空泵組運行。

（2）機組正常運行時，保持C真空泵組運行；A或B真空泵投備用聯(lián)鎖。

（3）A、B真空泵每周進行定期試轉(zhuǎn)，且每次試轉(zhuǎn)不少于10分鐘。

（4）冬季時，C真空泵組使用工業(yè)水作為冷卻水；夏季時，C真空泵組冷卻水切至空調(diào)水；其他季節(jié)根據(jù)環(huán)境溫度而定。

（5）C真空泵組故障時，A或B真空泵聯(lián)啟正常，否則，手動啟動A或B真空泵。

3.2 機組開機時

機組開機過程中，啟動A或B真空泵對凝汽器抽真空，嚴禁開機過程中啟動C真空泵組抽真空。

3.3 機組停機時

機組停機過程中，機組負荷接近70MW時，及時將C真空泵組切至A或B真空泵運行。防止機組負荷低至20%額定負荷時開啟主機本體疏水后使C真空泵過載運行。

3.4 機組進行真空嚴密性時：

（1）根據(jù)機組進行真空嚴密性結(jié)果決定是否啟動C真空泵運行。

（2）機組真空嚴密性試驗結(jié)束后，先啟動A或B真空泵抽真空10分鐘以上，當機組真空嚴密性試驗值低于260Pa/min時且凝汽器壓力≤-90kPa時，可將A或B真空泵切至C真空泵組運行。

（3）當機組真空嚴密性試驗值高于260Pa/min時，及時啟動A或B真空泵運行，并停止C真空泵組運行。

4 改造后的控制邏輯

4.1 前級水環(huán)式真空泵邏輯

（1）啟動允許條件（與）：凝汽器壓力≤12kPa(-89kPa)；前級水環(huán)泵無故障信號；前級水環(huán)泵液位≥130mm。

（2）跳閘條件（與，延時30秒）：機組停運；進口氣動閥關(guān)閉；羅茨泵停運。

4.2 羅茨泵邏輯

（1）啟動允許條件（與）：前級水環(huán)式真空泵已啟動；入口壓力≤10kPa(-91kPa)。

（2）跳閘條件（或）：前級水環(huán)式真空泵停運；進口氣動閥已關(guān)閉且機組停運；凝汽器壓力≥15kPa(-86kPa)。

4.3 補水電磁閥邏輯

自動開啟邏輯：汽水分離器液位低于60mm。

自動關(guān)閉邏輯：汽水分離器液位高于200mm。

4.4 進口氣動閥邏輯

自動開啟條件：羅茨泵運行且羅茨泵進口壓力小于7kPa（-94kPa）。

自動關(guān)閉條件：前級水環(huán)式真空泵或羅茨泵故障。

4.5 C真空泵組與A或B真空泵聯(lián)鎖

C真空泵組故障后聯(lián)鎖啟動A或B真空泵運行，A或B真空泵聯(lián)鎖啟動不成功時，延時5秒啟動B或A真空泵運行。

5 結(jié)語

截至目前，該廠1#、2#機組凝汽器抽真空系統(tǒng)技術(shù)改造已接近一年，高效節(jié)能真空泵組在各種允許工況下運行良好，真空泵組運行方式合理、控制邏輯嚴密，經(jīng)過一年的實踐證明，高效節(jié)能真空泵組技改項目對全廠經(jīng)濟效益、設(shè)備維護、現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境都有較為明顯的改善，值得推廣應(yīng)用。