火电厂单级水环真空泵成套机组改造

彭长俊

(重庆旗能电铝有限公司，重庆 401420)



火电厂单级水环真空泵成套机组改造

彭长俊

(重庆旗能电铝有限公司，重庆 401420)

摘要：因多年运行的汽蚀累积作用而损坏的单极真空泵无法正常运行，严重影响了机组运行的安全性。针对这一问题，将其更换为抗汽蚀性较好的双击锥体真空泵，减弱甚至避免了汽蚀现象的产生，不但提高了机组运行的安全性，还降低了运行成本。

关键词：水环真空泵；火电厂；汽蚀；改造

重庆旗能电铝有限公司每台2×330 MW机组配有2台2BW4 353-0Ek4水环真空泵成套机组，由于真空泵多年运行的汽蚀累积作用而使其叶轮破裂，无法正常运行，影响了机组运行的安全性。为了解决这一问题，结合现场实际情况，将原单级水环真空泵更换为TFVP350D-0EK4型双级锥体真空泵，改造后效果显著,减弱甚至避免了汽蚀现象的产生，改善了运行环境，延长了使用寿命，机组安全性得到提高，并降低了运行成本。

1设备概况

重庆旗能电铝有限公司2×330 MW机组，各配有2台单级水环真空泵。投产以来，运行工况均能满足设计要求，但机组发电时水环真空泵长期在高真空区段运行，所产生的噪音及振动值偏大，相继出现叶轮汽蚀破损现象，降低了真空泵机组出力，影响机组安全运行[1]。

现场运行的单级平面真空泵2BW4 353-0Ek4机组，在电厂中运用时带有大气喷射器组件，它主要作用是将真空泵由高真空区段(-93～-98 kPa)转移至较低区段(-92～-88 kPa)运行，减少汽蚀现象的产生，延长叶轮的使用寿命，振幅和噪声也可得到改善[2]。但由于大气喷射器对电厂某些工况提高真空度效果不明显，真空泵组由高真空区段(-93～-98 kPa)转移至较低区段(-92～-88 kPa)运行时，大气喷射器导致泵运行电流增加约20 A，加大了电厂的能耗，影响机组的经济性能。另外，由于真空泵在高度真空区段运行，汽蚀现象很难避免，即使叶轮采用了抗汽蚀的不锈钢304材质，但是长期运行累积的汽蚀破坏也已使真空泵不能满足运行要求，严重影响机组的安全运行[3]。

为了解决这一问题，结合现场实际情况，对其中一台机组进行改造，将原单级水环真空泵更换为TFVP350D-0EK4型双级锥体真空泵。其工作过程中通过两级压缩，大大减小单级压缩比，再加上进排气结构上的特殊设计，在很大程度上减弱了汽蚀破坏，甚至避免了汽蚀的发生[4]。

2改造方案

现在使用的单级真空泵与将要使用的双级泵各自的优缺点如表1所示。

表1　双级锥体水环真空泵与单级平面水环真空泵的比较

表1　(续)

在改造过程中，更换泵体电机、进排气管、汽水分离器组件、过渡底座等。其余如热交换器、气动蝶阀、压力和压差开关、各水汽接管等均不更换。改造的现场情况如图1所示。

(a)　2#机组(BW4 353-0Ek4)现场布置图(改造前)

(b)　2#机组(TFVP350D2)现场布置图(改造后)

3改造前后技术与经济分析

改造前后真空泵的运行情况分别如表2和表3所示。从表2中可以看出，噪声值已超过小于85 dB的设计要求，振幅也较大。另外，在停机检修时，发现叶轮、轮毂等部位具有明显的汽蚀破坏情况。

表2　2#机组2BW4 353-0EK4运行监测数据

表3　2#机组TFVP350D运行监测数据

对表2、表3进行比较后可以看出，改造后真空泵的运行噪声降低15～20 dB，振幅降低0.01～0.02 mm，运行环境得到了改善。从噪声和振幅减小的情况可以看出，改造后的真空泵抗汽蚀性能更好。并且，双级锥体水环真空泵大成套机组只配套90 kW电机，运行电流在110 A左右，相比原机组运行电流下降130 A左右。而具备同等抽气能力的单级平面真空泵要配套160 kW电机， 配套功率要明显小于单级平面圆盘型真空泵，按接入网电价0.3 元/(kW·h)计算，改造后每台真空泵每年可节省用电约18万元。加上可长期无故障运行，维修频率低，维修更换部件少，所以改用双级锥体真空泵后，每年可节省大量的运行成本。

4结束语

改造后，TFVP350D真空泵机组能够更好地满足抽吸真空工况要求，避开汽蚀破坏点，振幅和噪音更小，运行更平稳。同等工况运行，TFVP350D真空泵机组运行电流大大小于单级平面真空泵2BW4 353-0Ek4机组，更加节能。改造后真空泵叶轮使用寿命在原真空泵基础上提高3年以上，可降低维护成本。

参考文献：

[1]齐复东.电站凝汽设备和冷却系统[M].北京：水利电力出版社，1990.

[2]王朝晖.泵与风机[M].北京：中国石化出版社，2007.

[3]贺礼清.工程流体力学[M].北京：石油工业出版社，2004.

[4]朱明善.工程热力学[M].北京：清华大学出版社，1995.

A Study on the Renovation of the Integral Unit of the Single-stage Water-ring Vacuum Pump in the Thermal Power Plant

PENG Changjun

(Chongqing Qineng Electricity&. Aluminum Co., Ltd.，Chongqing 401420，P.R.China)

Abstract：The single-stage water-ring vacuum pump was damaged by cavitation accumulation after years of operation and seriously affected the security of the operation of the unit．In order to solve it，the pump has been replaced by the anti-cavitation two-stage cone-type vacuum pump which can lessen and even avoid cavitation，enhance the security of the operation of the unit and reduce the operating cost．

Key words：water-ring vacuum pump；thermal power plant；cavitation；renovation

收稿日期：2015-08-29

作者简介：彭长俊(1981-)，热能与动力助理工程师，主要从事火力发电厂运行工作。

中图分类号：TM621.4

文献标识码：A

文章编号：1008-8032(2016)01-0041-03