苑 鵬
(云南大唐國際紅河發(fā)電有限責任公司,云南 開遠 661600)
工作原理:水環(huán)真空泵葉輪是偏心安裝的,在泵體中裝有適量的工作液。運行時,由于離心力的作用,水形成了一個泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的,因此它屬于變容式真空泵。
它的突出特點就是吸入量大,在真空泵正常運行時,一種情況隨著負荷變化,尤其是在機組高真空情況下,真空泵入口吸入壓力接近極限抽吸的情況下,真空泵內汽蝕加劇,另一種情況,夏季機組高負荷運行,真空泵工作水溫過高,導致真空泵內發(fā)生汽蝕,做功能力下降,又使得凝汽器真空降低,運行中會發(fā)出很大的噪音并對轉子、葉輪產生很大的應力,導致葉片出現(xiàn)裂紋,甚至斷裂。
對真空泵增加噴射裝置,進行試驗,噴射裝置為一個噴嘴和擴壓管組合裝置,動力氣源采用原真空泵出口氣流。在初始低真空啟動時,噴射器先不投入,待真空達到15KPAa(-75KPa)左右時,噴射器投入工作,系統(tǒng)的程序控制做入DCS中。
1)技術改造的工作原理:大氣噴射器是通過從排氣側(汽水分離箱)引入90KPa左右的汽流,通過噴嘴加速形成高速氣流,來帶動吸入口內的氣體一起從吸氣支管進入泵內,從而提升泵內的吸入壓力減輕泵的汽蝕,達到穩(wěn)定運行的目的,見圖1:
圖1 改裝后機組進氣三通管路圖
機械部分的改動主要是將原來真空泵組的進氣三通拆除,裝上噴射器組件。
改造后將泵入口真空由原先4.0~8.0kPa提升至9.0~15.0kPa(絕對壓力),從而消除泵內的汽蝕現(xiàn)象。
2)注意事項:在大氣噴射器安裝過程中,由于對進氣管路割除700mm左右,使原設計入口管濾網位置前移,如果焊接不牢或管內雜質清理不徹底,會造成入口管路堵塞及入口氣動蝶閥(16a)卡澀、開關不靈。在整套系統(tǒng)試運前,要先確定各氣動蝶閥開關狀態(tài)是否正確,以免影響大氣噴射器投入后數(shù)據(jù)采集及判斷。氣動蝶閥(16a)前壓力測點,則應根據(jù)實際情況布置,由于氣動蝶閥不嚴,會造成低真空報警,聯(lián)啟備用泵。建議壓力測點取在真空泵入口閘閥前(母管上)。
氣溫較低時,在大氣噴射器內會出現(xiàn)水沖擊現(xiàn)象,這是由于從凝汽器中抽出的蒸汽在此處遇冷凝結,形成水滴。噴射器運行時,現(xiàn)場會聽到撞擊聲(間隔時間很長),該問題不會影響機組安全運行。
真空泵加裝噴射器后,保持系統(tǒng)真空,但通過真空泵的氣體是系統(tǒng)進氣和驅動氣體(從分離器里引入的大氣),混合氣進入真空泵后降低了真空泵的運行真空,從而消除了氣蝕、振動和噪音。通過現(xiàn)場噪音測試,噪音從改造前的97db減小到改造后的84db,符合要求。
另一方面,真空泵在沒加裝噴射器前運行真空與系統(tǒng)真空接近5kPa,比裝噴射器后的泵內真空13kPa左右要高,真空泵在13kPa時軸功率比5kPa時要高,故造成電流增加!
由上表中可以看出,改造后機組真空略有提升,提升0.5 KPa左右,但考慮到機組檢修后對真空系統(tǒng)查漏修復,可以忽略不計。電流由197A提高到224A,提高幅度13%左右,廠用電略有增加。但汽蝕減小使得真空泵組整體壽命提高,大大降低了備件的更換(更換一個轉子葉輪需要十幾萬元),另外噪音和振動問題都得到了解決,特別是噪音消除明顯,噪音已控制在合格范圍。熱工儀表的振動損壞也隨之降低,設備可靠性得到保障。
增加大氣噴射器后,對機組的真空沒有明顯的改善作用,運行電流反而提高;改造后真空泵汽蝕和噪音問題得到了解決,提高真空泵壽命,振動減小使熱工儀表損壞降低,檢修人力降低、備件減少,可靠性得到大大提高。
[1]趙勁松,顧崇廉,荊晶.水環(huán)真空泵最大工作水溫的確定方法[J].2010,39(1),21-24.
[2]武漢威龍泵業(yè).水環(huán)真空泵改裝噴射器說明書[R].