水环真空泵加装大气喷射器的应用

2011-11-19苑鹏

云南电力技术 2011年6期

苑鹏

(云南大唐国际红河发电有限责任公司，云南开远 661600)

1 真空泵改造前运行情况

工作原理:水环真空泵叶轮是偏心安装的，在泵体中装有适量的工作液。运行时，由于离心力的作用，水形成了一个泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

它的突出特点就是吸入量大，在真空泵正常运行时，一种情况随着负荷变化，尤其是在机组高真空情况下，真空泵入口吸入压力接近极限抽吸的情况下，真空泵内汽蚀加剧，另一种情况，夏季机组高负荷运行，真空泵工作水温过高，导致真空泵内发生汽蚀，做功能力下降，又使得凝汽器真空降低，运行中会发出很大的噪音并对转子、叶轮产生很大的应力，导致叶片出现裂纹，甚至断裂。

2 大气喷射器的应用

对真空泵增加喷射装置，进行试验，喷射装置为一个喷嘴和扩压管组合装置，动力气源采用原真空泵出口气流。在初始低真空启动时，喷射器先不投入，待真空达到15KPAa(－75KPa)左右时，喷射器投入工作，系统的程序控制做入DCS中。

1)技术改造的工作原理:大气喷射器是通过从排气侧(汽水分离箱)引入90KPa左右的汽流，通过喷嘴加速形成高速气流，来带动吸入口内的气体一起从吸气支管进入泵内，从而提升泵内的吸入压力减轻泵的汽蚀，达到稳定运行的目的，见图1:

图1 改装后机组进气三通管路图

机械部分的改动主要是将原来真空泵组的进气三通拆除，装上喷射器组件。

改造后将泵入口真空由原先4.0～8.0kPa提升至9.0～15.0kPa(绝对压力)，从而消除泵内的汽蚀现象。

2)注意事项:在大气喷射器安装过程中，由于对进气管路割除700mm左右，使原设计入口管滤网位置前移，如果焊接不牢或管内杂质清理不彻底，会造成入口管路堵塞及入口气动蝶阀(16a)卡涩、开关不灵。在整套系统试运前，要先确定各气动蝶阀开关状态是否正确，以免影响大气喷射器投入后数据采集及判断。气动蝶阀(16a)前压力测点，则应根据实际情况布置，由于气动蝶阀不严，会造成低真空报警，联启备用泵。建议压力测点取在真空泵入口闸阀前(母管上)。

气温较低时，在大气喷射器内会出现水冲击现象，这是由于从凝汽器中抽出的蒸汽在此处遇冷凝结，形成水滴。喷射器运行时，现场会听到撞击声(间隔时间很长)，该问题不会影响机组安全运行。

3 改造后的数据比较

真空泵加装喷射器后，保持系统真空，但通过真空泵的气体是系统进气和驱动气体(从分离器里引入的大气)，混合气进入真空泵后降低了真空泵的运行真空，从而消除了气蚀、振动和噪音。通过现场噪音测试，噪音从改造前的97db减小到改造后的84db，符合要求。

另一方面，真空泵在没加装喷射器前运行真空与系统真空接近5kPa，比装喷射器后的泵内真空13kPa左右要高，真空泵在13kPa时轴功率比5kPa时要高，故造成电流增加!

由上表中可以看出，改造后机组真空略有提升，提升0.5 KPa左右，但考虑到机组检修后对真空系统查漏修复，可以忽略不计。电流由197A提高到224A，提高幅度13%左右，厂用电略有增加。但汽蚀减小使得真空泵组整体寿命提高，大大降低了备件的更换(更换一个转子叶轮需要十几万元)，另外噪音和振动问题都得到了解决，特别是噪音消除明显，噪音已控制在合格范围。热工仪表的振动损坏也随之降低，设备可靠性得到保障。