真空泵节能降耗探讨

张德泽

摘要：现行火力发电厂抽真空设备普遍使用水环式真空泵，系统常规配置的真空泵富裕量比较大，真空泵电耗高；为了节能降耗要求，当真空严密性合格时，在火力发电机组运行中可以采取使用能耗低的节能型罗茨真空泵组运行来维持凝汽器真空，达到节能降耗目的。

关键词：凝汽器真空；水环式真空泵；节能型罗茨真空泵组；节能降耗

Abstract：At present，China's thermal power plant vacuum equipment commonly used liquid ring vacuum pump，The vacuum pump with conventional configuration is large and the vacuum pump is high. In order to save energy and reduce consumption，when the vacuum tightness qualified，in the operation of thermal power units can be switched to low energy consumption of Energy efficient Roltz vacuum pump group Run to maintain the condenser vacuum，to achieve energy-saving and cost-reducing.

Key words：condenser vacuum Liquid Ring Vacuum Pump E nergy efficient Roltz vacuum pump group Energy saving

一、背景情况

我国火电厂100MW～600MW机组抽真空设备普遍使用水环真空泵，但水环真空泵都存在几方面的问题：

（1）抽真空设备常规配置的富裕量比较大，真空泵电耗高。

（2）在夏季温度高时，导致机组真空偏低，增加了发电煤耗。

鉴于目前火力发电厂供电煤耗较高的现状，降低能耗高设备耗电，优化真空系统方式，可以达到节能降耗要求。

二、凝汽器真空形成机制

火力发电厂机组启动初期，凝汽器真空是由凝汽器抽气设备将凝汽器及负压系统的空气抽出，从而建立真空。

火力发电厂机组正常运行时，凝汽器的真空维持，一是靠冷却介质即循环水不间断地将低缸排汽的热量带走，使得蒸汽的凝结过程不间断地进行；二是靠抽气设备例如真空泵等，将不凝结气体不间断地排出，从而维持凝汽器真空稳定。

三、凝汽器抽汽现状分析

（一）国内机组抽气设备的优缺点及解决方案

目前国内火力发电厂主流的抽气设备均是为适应机组启动工况而选择的，能耗均偏高。主要有射水抽气器、单级水环真空泵、双级水环真空泵，约占据了98%以上的市场份额。

（二）近几年国内新型抽气设备原理及实际运行效果

科尔庭-汉诺威蒸汽喷射器系统、节能型罗茨真空泵组为近两年来新投产的设备，具有以下优点：能降低水环真空泵功率；提高极限真空能力，在特定工况下能提高机组凝汽器真空；水环真空泵抽气性能不受工作水温度的制约，可以避免因使用冷冻水造成的额外能耗损失；维护成本低。

四、节能型罗茨真空泵组节能分析

以顺德五沙热电厂300MW机组、河北邢台电厂300MW机组为例进行节能分析如下：

（1）节电效益

原水环式真空泵运行电流约为220安，技改后维持系统电流约40安，节电率约为82%。按平均年运行4000小时，上网电价0.3429元/度 计算。年节省电量：√3×U×△I×cosφ×运行小时数=1.732×380×（220-40）×0.85×4000=40.28万度；年平均节省电费约为：40.28×0.3429=13.8万元

（2）提高真空效益

技改后估计真空可提高约0.2～0.3KPa，降低煤耗约0.6～0.9克/度（凝汽器压力降低1KPa，煤耗降低3.09g/kwh）。按夏季运行2000小时，平均负荷70%计算，年节省煤标煤量为：年發电量×真空提高煤耗降低=2000（小时）×30（亿度）×70%×（0.6～0.9）（克/度）=252～378吨（煤）。按600元/吨（煤）计算，年节省费用600×（252～420）=15.12～22.68万元

因此，技改后年节省费用为13.8+（15.12～22.68）=28.9～36.5万元。

（3）回收周期

对于增加节能型罗茨真空泵组，从设计、设备购买、安装、调试等费用大约80～90万元一台，经测算投资回收期大约在2～4年。

五、节能结论

采用节能型罗茨真空泵组不改变原真空系统及设备，具有投资小，见效快，可靠性高的特点，可根据电厂的实际情况，科学配置泵组的选型与匹配方式，消除系统冗余，是节能精细化改造的典型案例。对新建机组凝汽器抽汽设备设计选型具有借鉴意义。

1.单台水环式真空泵功率超过90kW的机组应进行如下改造：300MW及以下容量机组增加一套节能型罗茨真空泵组，600～1000MW容量机组增加一套或两套节能型罗茨真空泵组。

2.新建机组优化设计：300MW及以下容量机组在原设计两台真空泵基础上，增加一套节能型罗茨真空泵组；600MW及以上容量机组去掉一台原设计真空泵，增加节能型罗茨真空泵组。

参考文献

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（作者单位：神华四川能源有限公司江油发电厂）