楊順風(fēng)　李彬　楊勇

摘 要：為了提高真空泵的出力，改善真空泵運(yùn)行環(huán)境，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)江蘇徐礦綜合利用發(fā)電有限公司兩臺(tái)機(jī)組的真空泵工作液及冷卻水進(jìn)行了技術(shù)改造。改造后效果顯著，結(jié)果表明：真空泵出力提高了，機(jī)組燃耗降低，真空泵的運(yùn)行環(huán)境得到了改善，機(jī)組安全性得到了提高。

關(guān)鍵詞：水環(huán)式真空泵；技術(shù)改造；經(jīng)濟(jì)效益

中圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TK264.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）32-0135-02

1 電廠真空泵概述

現(xiàn)代大型機(jī)組多為凝汽式機(jī)組，提高真空就是降低排汽壓力Pc。運(yùn)行中真空形成的原因是低壓缸作完功的乏汽排入凝汽器，遇到溫度較低的冷卻水管，瞬間凝結(jié)成水，因此在凝汽器內(nèi)形成高度真空；而真空的維持，則需要真空泵在正常運(yùn)行中將凝汽器內(nèi)的不凝結(jié)氣體抽出，大機(jī)組多使用水環(huán)式真空泵，原因是其抽單位干空氣量的能耗較低。

江蘇徐礦綜合利用發(fā)電有限公司2×300 MW 循環(huán)流化床機(jī)組于2009年底投產(chǎn)，其中#1、#2機(jī)組為抽汽凝結(jié)式機(jī)組，設(shè)計(jì)背壓4.9 kPa，每臺(tái)機(jī)組配備2臺(tái)真空泵，正常一運(yùn)一備，該公司使用的真空泵為佶締納士機(jī)械有限公司生產(chǎn)的TC11E型水環(huán)式真空泵。設(shè)計(jì)過(guò)冷度應(yīng)不小于4.2℃。如過(guò)冷度偏小，就會(huì)導(dǎo)致真空泵局部汽蝕，并嚴(yán)重影響抽吸能力。冷凝設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

真空泵工作液補(bǔ)水取自凝結(jié)水，溢流至地溝；工作液冷卻水取自循環(huán)水進(jìn)水管道，回水至循環(huán)水回水管道。

1.1 水環(huán)式真空泵工作原理

葉輪在泵缸內(nèi)以偏心位置安裝，在泵缸內(nèi)充以適量的工作液體，通常用水做工作液，故名水環(huán)式真空泵。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)工作液被甩到四周，在泵缸內(nèi)壁與葉輪之間形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的液環(huán)，在葉輪輪轂與液環(huán)之間形成一個(gè)個(gè)月牙形的工作腔室，葉輪葉片又將空腔分隔成若干個(gè)互不連通、容積不等的封閉小室，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)到右邊吸氣口，右邊空腔的容積將沿旋轉(zhuǎn)方向逐漸增大，產(chǎn)生真空，被抽氣體便由吸入管吸入到空腔中，同時(shí)，左邊腔室的容積沿旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小，氣體被壓縮后從排氣管排出。

1.2 冷卻系統(tǒng)對(duì)真空的影響

2 改造方案

運(yùn)行初期，真空泵工作液取自凝結(jié)水補(bǔ)水，工作液冷卻水取自循環(huán)水進(jìn)水管道，回水至循環(huán)水回水管道。在夏季凝結(jié)水水溫度最高可達(dá)40℃，循環(huán)水進(jìn)水溫度也高達(dá)30℃，因此在實(shí)際運(yùn)行中真空泵密封水工作液很難保證有4.2℃的過(guò)冷度。隨著水溫接近飽和，其抽氣能力也不斷下降，直至飽和汽化而喪失工作能力，真空度低至

88 kPa以下。為了提高真空泵的出力，保證其正常運(yùn)行，需對(duì)其工作液及冷卻水進(jìn)行技術(shù)改造，改造后真空泵工作液及冷卻水水源圖如圖1所示，具體改造方案如下：

方案一：改變工作液補(bǔ)充水水源，由原來(lái)的凝結(jié)水改為除鹽水。

方案二：改變工作液冷卻水水源，由循環(huán)水改為工業(yè)水，回水仍然回至循環(huán)水回水管道。

方案三：另加一個(gè)換熱器，冷卻水取至中央空調(diào)冷卻水，該公司中央空調(diào)有風(fēng)冷機(jī)組一套，水冷機(jī)組兩套，每套水冷機(jī)組兩組壓縮機(jī)，夏季設(shè)定溫度8℃，可保證真空泵冷卻水不斷水且能達(dá)到真空泵工作液需要溫度。同時(shí)，為保證真空泵正常備用，防止空調(diào)冷卻水故障后真空泵無(wú)法運(yùn)行，該公司決定只改造一臺(tái)真空泵，另一臺(tái)真空泵工作液冷卻水采用工業(yè)水和循環(huán)水雙路供給，夏季運(yùn)行空調(diào)水供真空泵，原來(lái)的定期切換改為定期試啟。

3 改造結(jié)果及分析

3.1 經(jīng)濟(jì)性

3.2 安全性

泵內(nèi)工作液在汽化過(guò)程中，工作液接近沸騰會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，氣泡的產(chǎn)生與破裂過(guò)程會(huì)對(duì)葉輪造成汽蝕損壞。#1機(jī)組在第一次大修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其葉輪汽蝕損壞嚴(yán)重， 進(jìn)一步證明了其密封水汽化的事實(shí)。根據(jù)葉輪內(nèi)水環(huán)形成的壓力分布，葉頂和葉根是最容易發(fā)生汽蝕的部位，汽蝕破壞了葉輪的動(dòng)平衡，引起泵體的強(qiáng)烈振動(dòng)，振壞真空泵的附屬設(shè)備（壓力真空表、壓力開(kāi)關(guān)、入口氣動(dòng)門(mén)的反饋裝置等），而且會(huì)發(fā)出非常大的汽蝕噪聲[7]。因此，真空泵工作液的改造不但提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益，還大大提高了機(jī)組的安全性。

4 結(jié) 語(yǔ)

江蘇徐礦發(fā)電有限公司通過(guò)對(duì)凝汽機(jī)組真空泵進(jìn)行技術(shù)改造，改善了真空泵工作液冷卻水水源，從而降低真空泵密封水水溫，提高了真空泵出力，使機(jī)組燃耗降低，效益提高，獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)改善真空泵運(yùn)行環(huán)境，防止真空泵汽蝕，大大提高了機(jī)組的安全性。

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