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淄博真空設(shè)備廠有限公司
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一、背景
目前國內(nèi)大型發(fā)電機組配套的凝汽器抽真空設(shè)備多采用水環(huán)式真空泵,在真空系統(tǒng)設(shè)計選型時,主要以滿足快速啟動和最大允許泄漏量為選型依據(jù),因此存在著凝汽器維持真空階段,配置功率過高的問題。
在低真空范圍內(nèi)運行時,水環(huán)式真空泵的突出優(yōu)點在于其高效率的抽送空氣的能力,但水環(huán)真空泵的性能要受制于工作水溫度的影響,真空泵可達(dá)到的最大真空度取決于密封工作水溫度對應(yīng)的氣化壓力。因此當(dāng)夏季工況工作水溫度較高時,工作水的氣化加劇了水環(huán)真空泵抽氣能力的下降,造成凝汽器真空度偏低、汽輪機效率降低,同時水環(huán)真空泵長期在極限真空運行,不僅效率低、功耗高,同時還存在泵內(nèi)氣蝕加劇的現(xiàn)象產(chǎn)生,嚴(yán)重影響了水環(huán)真空泵的使用壽命。因此采用節(jié)能技術(shù)對凝汽器抽真空系統(tǒng)進(jìn)行改造是非常必要的。
羅茨-水環(huán)真空機組是一種高效真空機組,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等行業(yè)的真空蒸餾、真空蒸發(fā)、脫水結(jié)晶等工藝流程中,但電廠凝汽器抽真空系統(tǒng)一直采用傳統(tǒng)的單一水環(huán)真空泵的運行模式。近年來,隨著國家對節(jié)能環(huán)保認(rèn)知程度的不斷深入,高效、節(jié)能、挖潛已成為各大電廠關(guān)注的管理重點,采用水環(huán)式抽真空系統(tǒng)加羅茨-水環(huán)高效真空機組的雙系統(tǒng)模式逐漸開始大量應(yīng)用,并取得了較好的節(jié)能效果。
具體的思路為,不改變原裝置中的水環(huán)式抽真空系統(tǒng)的設(shè)備及功能,在抽真空主管道上并接一套羅茨—水環(huán)高效真空機組。在機組啟動建立真空期間,首先由原裝置水環(huán)式抽真空系統(tǒng)進(jìn)行快速預(yù)抽,以達(dá)到啟動真空,在正常運行保持真空階段,使用羅茨—水環(huán)高效真空機組進(jìn)行維持真空。
二、改造的必要性
以2*300MW超臨界供熱凝汽式機組為例,采用2組雙抽供熱式汽輪機組,每組配置2套SKA(2BE1)353-590單級水環(huán)真空機組,一開一備,單級抽速為36.5~89m3/min,電機功率為160kW,機組正常運行時的電機電流值為240A,運行功率為115kW。
改造后,正常運行階段,羅茨水環(huán)高效真空機組在冬季工況的運行功率為27kW,夏季工況的運行功率為33kW,按真空機組年運行8000h計算,改造后可節(jié)省電量約為70萬kW.h,按每度電0.7元計算,年節(jié)電效益約為49萬元。除此之外還有如下優(yōu)點:
1)采用羅茨水環(huán)高效真空機組后,可避免水環(huán)泵夏季工況時出現(xiàn)的抽氣能力嚴(yán)重下降的問題,凝汽系統(tǒng)夏季工況的凝汽器真空能得到提高,從而優(yōu)化汽輪機做功效率,系統(tǒng)運行平穩(wěn),提升發(fā)電效率。
2)采用羅茨水環(huán)高效真空機組后,減少了原水環(huán)真空系統(tǒng)的工作時間,提高了其使用壽命,降低了其維護(hù)保養(yǎng)費用。
三、改造方案
1、實施方案
不改變原水環(huán)式抽真空系統(tǒng)的設(shè)備及功能,在抽真空主管道上并接一套羅茨—水環(huán)高效真空機組。
建立真空階段時,使用原水環(huán)真空機組快速抽吸達(dá)到啟動真空。
正常運行維持真空階段時,使用羅茨—水環(huán)高效真空機組進(jìn)行真空維持。
2、機組配置
羅茨—水環(huán)真空機組主要配置為:羅茨真空泵、SKA(2BE1)水環(huán)真空泵、級間冷凝器、工作水換熱器、氣水分離器,以及必要的儀器儀表、管路、閥門、機架等。
羅茨—水環(huán)高效真空機組工藝流程見下圖所示:
3、機組安裝
在原抽真空管線上并接出口,聯(lián)接羅茨—水環(huán)高效真空機組。
4、電氣控制
電廠可根據(jù)自身設(shè)備規(guī)范和實際需求,采用PLC或DCS實現(xiàn)羅茨—水環(huán)真空機組的啟停及切換控制。
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