600MW机组真空泵运行方式优化

黄太明

（华电白音华金山发电有限公司，内蒙古锡林郭勒 026200）

600MW机组真空泵运行方式优化

黄太明

（华电白音华金山发电有限公司，内蒙古锡林郭勒 026200）

华电白音华金山发电有限公司一期2×600MW直接空冷发电机组真空泵运行台数多、电耗高、设备损耗大，高背压运行时存在大量的工质损失。对单泵、双泵、3台泵运行时的参数进行分析，明确了真空泵运行电流与机组运行背压间的关系，确定了汽轮机真空泵最佳运行方式。

真空泵；电流；背压；运行；优化

1 真空泵概况

华电白音华金山发电有限公司一期2×600MW直接空冷发电机组每台汽轮机设有3台佶缔纳士机械有限公司生产的100%水环式真空泵，其工作原理为：真空泵从空冷岛逆流换热管束上部联箱中的抽气口及热水井抽气口中将进入真空系统的不凝结气体与少量的蒸汽一起抽出，蒸汽在真空泵内凝结成水，不凝结气体经过分离器排入大气。

真空泵主要设备参数为：型号，2BW4 403-OMK4；形式，水环式；吸气量，135 kg／h；吸气绝对压力，9 kPa；转速，490 r／min；冷却水流量，70m3／h；电机额定电压，380V；电机额定电流，383.4 A；电机额定功率，185 kW；电机额定转速，490 r／min。

真空泵设计运行方式为：机组启动抽真空时3台泵同时运行；机组正常运行时1台运行，2台备用。真空泵实际运行方式为：机组启动抽真空时3台泵同时运行；机组正常运行时2台运行，1台备用；背压达25 kPa时，保持3台真空泵运行。实际运行方式下存在以下问题。

（1）真空泵运行台数多，运行电耗高，设备损耗大。

（2）机组高背压运行时，真空泵抽出大量蒸汽冷却后由溢流管排入废水系统，部分未被冷却的蒸汽直接排入大气，造成了工质损失。

为此，华电白音华金山发电有限公司对真空泵的运行方式进行优化改进，尽可能降低抽真空系统的运行电耗，提高机组运行的经济性。

2 工况分析

根据试验工况要具有代表性的规定，分别选择单泵、双泵、3台泵运行时的参数进行分析。

2.1 A真空泵单独运行

真空泵单泵运行时电流与背压曲线如图1所示。

（1）当12 kPa＜背压＜18 kPa时，真空泵运行电流随汽轮机背压的升高而升高，随汽轮机背压的降低而降低，且变化趋势比较明显。

（2）当背压小于12 kPa或大于18 kPa时，真空泵运行电流趋于平稳，随汽轮机背压变化的幅度不明显；背压大于18 kPa时真空泵运行电流比背压小于12 kPa时高15～20A。

（3）真空泵电流与背压的波动幅度及变化方向一致。

2.2 2台真空泵运行

A，C 2台真空泵运行时电流与背压曲线如图2所示。

（1）真空泵电流与背压的波动幅度及变化方向一致，但真空泵电流波动幅度较单台真空泵运行时小。

（2）当背压为17.4 kPa时，A真空泵单独运行电流为275.6A；C泵启动后双泵运行时，A泵电流降至265.5A，C泵电流为270.0A，A泵电流较单泵运行时降低10.0A左右，但背压仍保持上升趋势。

（3）随着背压的升高，A，C真空泵电流均随之增大；当背压大于23 kPa时，A，C真空泵电流基本稳定在272～274A；当背压小于23.0 kPa时，随着背压的降低，A，C真空泵电流均随之变小；C泵停运，保持A泵单泵运行时，A泵电流上升约5A，机组背压短时间内有0.6 kPa的回升，但随后开始匀速下降。

2.3 3台真空泵运行

A，B，C 3台真空泵运行时电流与背压曲线如图3所示。

（1）启动B真空泵后，A泵电流由267.0A降至262.4A，C泵电流基本保持在280.0A不变，机组背压无降低趋势。

（2）机组背压在40 kPa左右波动时，A，B，C真空泵电流只是小范围波动，无明显增大趋势。

图1 真空泵单泵运行时电流与背压曲线

图2 A，C 2台真空泵运行时电流与背压曲线

图3 A，B，C 3台真空泵运行时电流与背压曲线

（3）当机组背压由40 kPa开始降低时，A，B，C真空泵电流均变小；当机组背压为20 kPa时，3台真空泵电流均比40 kPa时降低约10A左右。

（4）B真空泵停运后，A真空泵电流约上升5A，C真空泵电流基本不变，机组背压无上升趋势。

2.4 真空泵溢流口及排气口状态对比

机组背压30 kPa时，2台泵运行与3台泵运行时真空泵溢流口及排气口状态对比。

（1）2台真空泵运行时，分离器仅少量溢流；3台真空泵运行时，分离器溢流量较大。

（2）2台真空泵运行时，分离器排气口无蒸汽；3台真空泵运行时，分离器排气口有大量蒸汽。

2.5 各种背压下真空泵运行电流对比

（1）真空泵单泵运行时，运行电流随背压的升高而升高，随背压的降低而降低，且波动幅度较大，但能够满足机组正常运行时的抽气需要。

（2）采用双泵运行方式时，真空泵运行电流变化趋势与单泵运行时一致，但波动幅度较单泵运行时小；对机组背压无显著影响。增加的出力只是将部分未凝结蒸汽抽至分离器冷却，结果却导致分离器少量溢流，浪费了工质，增加了机组补水率。

（3）采用3台真空泵运行时，真空泵运行电流变化趋势与单泵或双泵运行时一致，但波动幅度较双泵运行时小；对机组背压无显著影响。增加的出力只是将大量的蒸汽抽至分离器，导致分离器大量溢流，排气管也排出大量蒸汽，浪费了工质，增加了机组补水率。

（4）机组运行背压对真空泵运行电流影响较大，其原因为：

1）背压升高以后，部分蒸汽在空冷岛内得不到冷却，随着不凝结气体一起被抽出，导致真空泵负荷增大；

2）蒸汽在真空泵分离器中冷却后，导致泵体内工质液位升高并大量溢流；

3）由于真空泵冷却器的冷却水不可调，背压升高时大量蒸汽进入分离器冷却后，导致真空泵工作介质温度升高。

3 采取的措施

（1）恢复真空泵设计运行方式。

1）机组启动抽真空时3台泵同时运行。

2）机组正常运行时1台运行，2台备用。

（2）为解决高背压运行时单泵运行电流大、波动大的问题，当运行电流超过280 A时保持2台真空泵运行，当背压≤15 kPa时保持1台真空泵运行。

（本文责编：刘芳）

TM 621

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1674-1951（2015）07-0024-03

黄太明（1978—），男，四川苍溪人，工程师，从事发电厂锅炉、汽轮机运行方面的工作（E-mail：huangtaiming＠163.com）。

2014-08-18；

2015-04-29