浅谈罗茨水环真空机组在我厂节能改造中的应用

刘博寰

摘要：本文通过介绍罗茨水环真空机组的系统介绍，在与射水泵的数据对比中论述了罗茨水环真空机组的经济效益和性能优点。下花园发电厂在真空抽气系统一直沿用两台射水泵抽真空，曾经的这种耗能大，效果差的抽真空系统较难迎合当下实际条件，故而加装高效真空维持系统，即罗茨水环真空机组作为其有效补充，达到了很好的节能增效的目的。

一、引言：

罗茨水环真空机组选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利，它克服了单台水环泵使用时极限压力差（机组的极限压力比水环泵有很大的提高），在一定压力下抽气速率低的缺点，同时保留了罗茨泵能迅速工作，有较大抽气速率的优点，尤其能够适应抽除大量的可凝性蒸汽。我厂此次加装此系统正是应用其效率高，能耗低的特点。

二、真空抽气系统简介

真空抽气系统的作用是在汽轮机排气口建立并保持高度真空。真空系统的工作性能直接影响机组的热经济性和运行可靠性。在热力系统中，需要真空系统抽出的空气由两部分组成：一部分是蒸汽中含有的少量空气，这部分空气的含量取决于机组的除氧效果，另一部分是从机组负压部分的不严密处漏入时，空气量漏入的多少取决于机组的真空严密性。该系统中，水环真空泵或射水抽气器是其核心部件。

三、射流泵和水环泵的性能比较

射流泵的優缺点：射流泵内没有运动部件，所以它具有结构简单，工作可靠.无泄漏，有自吸能力，加工容易和便于综合利用等优点。但射流泵的效率较低，特别是在小型或输送高黏度液体时效率更低，一般情况下射流泵的效率为25%～30%。射流泵通常运用于水喷射真空泵机组配套使用。

水环式真空泵是一种容积式泵，泵体中装有适量水作为工作液，同时也属于变容式真空泵。它有如下优点：结构简单，制造精度要求不高，易加工，吸气均匀、工作平稳可靠，操作简单，维修方便。但水环真空泵也有它的缺点，即效率依然较低，在30%左右，较好的也可达到50%。

四、罗茨水环真空机组的引入

罗茨水环真空机组是以罗茨泵为主泵，以水环泵为前级泵串联而成的。

罗茨水环真空机组选用水环泵作为前级泵比单台水环真空泵更为有利，它克服了单台水环泵使用时极限压力差（机组的极限压力比水环泵有很大的提高），在一定压力下抽气速率低的缺点，同时保留了罗茨泵能迅速工作，有较大抽气速率的优点，尤其能够适应抽除大量的可凝性蒸汽。一般情况，单级水环泵极限真空度不高，而目前我国生产的罗茨泵要求的预真空又较高，故实际上不用单级水环泵作为罗茨泵的前级泵，而用能提高极限真空度的双级水环泵作为前级泵使用，采用双级水环泵，还可以提高机组的极限真空度。与一般的水环式真空泵相比，具有真空度高以及在高真空度工况下抽速大的特点。

我厂此次针对抽真空系统加装的高效真空维持系统主要是应用了罗茨水环真空机组效率高，耗能低的特点。

五、我厂节能改造前的使用情况

我厂200MW汽轮发电机真空维持系统配置有2台射水泵及两台射水抽气器，一般情况下为一运一备运行方式。该系统存在以下几个问题：

（1）选型偏大。

我厂的抽真空设备主要是射水抽气器和射水泵。80年代制造单位在设计选型时，主要以快速起机的响应速度（30分钟内能达到启机要求真空值）和最大的允许漏气量作为选型原则，造成抽真空系统在机组正常运行时维持系统真空有较大余量，使厂用电增加，能耗增大。因此，把建立真空的抽真空设备用作维持真空的抽真空设备显然是浪费能耗的。

（2）效率低：

射水抽气器自身特性决定了它的效率较低，一般只有10%-15%。

六、我厂加装高效真空维持（即罗茨水环真空机组）后的效果分析

系统流程具体是：两台射水泵均作为高效真空维持系统的备用泵，并联布置。当水环泵和罗茨泵的任一出现故障，即按甲号射水泵、乙号射水泵的顺序依次联启以维持高度真空。

高效真空维持装置运行时罗茨泵、水环泵电机电流在不同工况下有较大变化，下表统计了较为典型的3个工况点：

七、结论

通过数据分析，我厂在应用高效真空维持系统后的节能效率大大提高，最高可达到88.45%，达到了抽真空系统节能改造的预期目的。可见罗茨水环真空机组在抽真空系统中的作用非常明显，具有相当好的应用前景！

参考文献

[1]李秀江.高效真空维持装置在火电厂的应用

[2]下花园发电厂技术改造项目可行性研究报告，2015.3