提高600MW火力发电机组真空系统经济性能VIP免费

提高600MW火力发电机组真空系统经济性能黄剑、李军（中国电力平圩发电有限责任公司安徽淮南202089）摘要：对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的汽缸内和凝汽器汽侧建立一定的真空。凝汽器真空过高或过低都将影响汽轮机的效率。如何建立和维持真空，减少真空泵故障的发生。为此，本文针对性的提出了三套可行性设计方案加以解决。并通过比对优化从方案中优选出在真空泵前加装蒸汽喷射器节能装置，提高了真空泵的安全、经济运行，增强了真空泵的抽气能力。对于真空系统的节能降耗和发电机组的经济性运行都具有积极的意义。关键词：火电厂真空系统可行性方案经济性1、系统概况安徽淮南平圩发电有限责任公司一期工程为引进国外技术、国内制造的2×630MW燃煤亚临界发电机组，由哈尔滨汽轮机制造厂生产，汽轮机型号为N630—167/537/537，四缸四排汽、再热冷凝式。凝汽器型号为N-4000，抽气管路布置为高低压凝器中的空气管采用串联结构，不凝结气体由高压侧流向低压侧，最后由低压凝器冷端汇于一根母管上，再分配至三台真空泵(如图1)。机组运行时，二台真空泵投运一台备用。图1:真空系统图对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的汽缸内和凝汽器汽侧建立一定的真空，机组运行时需要不断的将由不同途径漏入的不凝结气体从汽轮机及凝汽器中抽出。真空系统就是用来低压凝器A1低压凝器A2高压凝器B2高压凝器B1真空泵C真空泵B真空泵A建立和维持汽轮机组的低背压和凝汽器的真空。而真空泵的抽吸能力直接影响汽轮机的效率。在机组多年的运行和维护中发现真空泵存在不少问题。2、机组运行中真空泵存在的主要问题：1）真空泵抽吸能力下降，影响凝汽器换热效果。2）运行中泵体内有汽蚀现象使得泵体振动大，事故率增加。3）设备检修周期缩短，维护成本高上升，经常发生叶片与叶轮轮毂处产生多处裂纹；泵两端分配器出现汽蚀凹槽。泵体二端排气遮断阀板和阀片断裂。3、机组运行中真空泵抽气能力下降的原因分析：水环真空泵是利用容积变化实现抽真空的设备，转子在泵内偏心安装，转动时会迫使工作液沿泵壳内壁形成一个与其同向旋转的液环，此时会在两相邻叶片、叶轮轮毂和液环内表面之间形成气腔，随转子的转动此气腔在泵的吸气区体积逐渐增大，其内部压力下降，从而将气体吸入泵内。相反气腔在排气区体积逐渐缩小，内部压力上升，从而将气体排出。凝器中的气汽混合物经过真空泵的抽吸进入汽水分离器。分离出来的气体排入大气，分离出来的水与补水一同进入热交换器进行冷却。冷却后的工作水分为两路，一路经喷嘴喷入真空泵入口，冷却凝器来的气汽混合物，提高真空泵的抽吸能力；一路直接进入真空泵作为工作水，维持真空泵的水环和水环的温度，工作水温的高低对真空泵的吸入能力影响很大。平圩电厂一期600MW机组真空泵泵内工作水利用开式冷却水进行冷却，水源为循环水，补水为闭式水。由于夏季机组高负荷运行和循环水冷却水温度的升高，真空泵工作水温甚至超过30℃，此时工作水对应的饱和蒸汽压力就会提高，水的汽化压力也随之升高，部分工作水会发生汽化，体积膨大，而使真空泵抽吸能力明显下降，空气在凝器内积聚，影响凝汽器换热效果。此时真空泵的排气压力也急剧上升，液环内（吸入腔）的汽泡迅速冷凝并使气泡产生破裂，产生汽蚀现对叶轮表面形成伤害并造成泵体振动。随着真空的上升，汽蚀和振动都将加剧，水环也在增大，因而叶片负荷也急剧增加，长时间运行不仅使泵叶轮产生裂纹，还会因为振动使轴承的使用寿命缩短，设备运行可靠性大大降低。通过分析，降低真空泵进口压力或降低工作水的温度将会提高真空泵的抽气能力，可增强真空系统设备的安全可靠运行，对于整个真空系统的节能降耗及发电机组的经济性都具有积极的影响。4、可行性方案设计、特点分析为了真空泵可靠运行，降低真空泵进口压力或降低工作水的温度，提高真空泵的抽气能力。为此进行了调研和可行性的方案设计，提出了三套方案加以解决，并对三套方案的可靠性和特点进行了比对分析，从中优选出适合我厂实际情况的方案：方案一：加装一套真空泵智能制冷冷却装置通过直接降低真空泵的工作水温，达到降低凝汽器背压的目的。制冷装置采用以溴化锂或...