350MW机组抽真空系统改造后的运行策略浅析

张敏

（国家能源集团肇庆热电有限公司，广东 肇庆 526238）

随着社会的高速发展，人们对生活质量的要求也越来越高，而这种高质量的生活方式是通过在对自然资源不断耗用的基础上取得的，高标准的生活质量应该体现在对自然资源更高效的生产及利用上。企业作为当今社会高质量商品的提供者，也是能源消耗的消费主体，高效发展的企业是人们对高要求的生活质量的重要支撑，而节能降耗是企业的生存之本，既关系着企业的经济效益，更与企业的生存发展息息相关，节能降耗对于促进国民经济的高质量发展具有非常重要的意义。

当前，国家正在大力宣传和推广节能降耗，在这样的背景下，节能降耗成为社会发展中极其重要的环节，对于高耗能的燃煤发电企业尤为突出。某燃煤电厂针对机组目前投运的水环真空泵存在配置偏大、极限抽气能力较差、运行噪音大、容易气蚀、维护工作量大等突出问题，经过咨询相关的设备厂家、技术研究专家及已有应用的电厂后，该电厂对1#、2#机组凝汽器抽真空系统进行了节能改造，改造后的抽真空系统运行良好，经济效益显著，取得了很好的预期效果。

1 系统改造方案

该电厂目前运行两台350MW超临界汽轮发电机组，每台机组凝汽器抽真空系统配置两台并列水环式真空泵，机组在正常运行情况下，采用一运一备的运行方式。为进一步提高机组经济运行水平，该厂利用机组检修机会，分别对1#、2#机组抽真空系统进行技术改造，在原抽真空系统中并接一台高效节能真空泵组，不改变原有真空泵及系统的功能作用。1#、2#机组进行抽真空系统技术改造后，在机组启动需快速建立真空时，使用原抽真空系统运行；在机组正常运行期间，采用一运两备的运行方式，即高效节能真空泵组保持长期运行，原有两台真空泵只作为抽真空系统备用泵。

2 系统设备特性简介

高效节能真空泵组由前级水环式真空泵、气水分离器、气冷罗茨真空泵、换热器、控制元件、接线箱、阀门等部件组成。高效节能真空泵组并接在抽真空母管上，通过管道与抽真空母管相连接，在罗茨真空泵入口抽气管道上装设一个手动阀和一个快关气动阀，被抽吸的混合气体进入罗茨真空泵增压后，经过级间冷凝器冷却，进入水环真空泵，混合气体经过水环真空泵压缩后随工作液一起排入汽水分离器，不凝结气体经排气管直接排大气。高效节能真空泵组冷却水来自厂区工业水或空调水系统，而水环泵工作液则采用化学凝结水补水。

高效节能真空泵组的气冷罗茨真空泵在较低的入口压力时，有较大的抽气速率，但不能单独使用，必须与前级水环式真空泵串联使用，待被抽系统的压力被前级泵抽到允许入口压力时，才能开始工作，并且气冷罗茨真空泵不允许高差压时工作，否则，会因过载而造成损坏。水环式真空泵作为气冷罗茨真空泵的前级泵，由水环式真空泵先把入口压力抽到气冷罗茨真空泵允许的入口压力，再启动气动罗茨真空泵，气冷罗茨真空泵启动后，形成气冷罗茨真空泵+水环式真空泵串联运行状态，气冷罗茨真空泵排除的气体由水环式真空泵抽走。

夏天，随着环境温度的上升，当原有水环真空泵工作液达到 35℃以上时，抽气能力急剧下降，严重影响机组安全运行及经济性能。高效节能真空泵组中串联的罗茨泵具有更强劲的抽吸能力，极限抽气压力(绝压)可达500Pa以下，由于罗茨泵的增压，使得水环泵入口压力大大提高，降低了前级水环式真空泵工作液汽化的可能性，进一步改善了机组在夏天高温期间运行的系统真空性能。

3 系统改造后的运行方式

该电厂1#、2#机组分别配置A、B两台真空泵，经过系统技术改造后，每台机组新增一台C真空泵组（高效节能真空泵组）。目前，1#、2#机组抽真空系统真空泵组运行策略如下。

3.1 机组正常运行时

（1）机组真空严密性试验值低于260Pa/min时，方可投C真空泵组运行。

（2）机组正常运行时，保持C真空泵组运行；A或B真空泵投备用联锁。

（3）A、B真空泵每周进行定期试转，且每次试转不少于10分钟。

（4）冬季时，C真空泵组使用工业水作为冷却水；夏季时，C真空泵组冷却水切至空调水；其他季节根据环境温度而定。

（5）C真空泵组故障时，A或B真空泵联启正常，否则，手动启动A或B真空泵。

3.2 机组开机时

机组开机过程中，启动A或B真空泵对凝汽器抽真空，严禁开机过程中启动C真空泵组抽真空。

3.3 机组停机时

机组停机过程中，机组负荷接近70MW时，及时将C真空泵组切至A或B真空泵运行。防止机组负荷低至20%额定负荷时开启主机本体疏水后使C真空泵过载运行。

3.4 机组进行真空严密性时：

（1）根据机组进行真空严密性结果决定是否启动C真空泵运行。

（2）机组真空严密性试验结束后，先启动A或B真空泵抽真空10分钟以上，当机组真空严密性试验值低于260Pa/min时且凝汽器压力≤-90kPa时，可将A或B真空泵切至C真空泵组运行。

（3）当机组真空严密性试验值高于260Pa/min时，及时启动A或B真空泵运行，并停止C真空泵组运行。

4 改造后的控制逻辑

4.1 前级水环式真空泵逻辑

（1）启动允许条件（与）：凝汽器压力≤12kPa(-89kPa)；前级水环泵无故障信号；前级水环泵液位≥130mm。

（2）跳闸条件（与，延时30秒）：机组停运；进口气动阀关闭；罗茨泵停运。

4.2 罗茨泵逻辑

（1）启动允许条件（与）：前级水环式真空泵已启动；入口压力≤10kPa(-91kPa)。

（2）跳闸条件（或）：前级水环式真空泵停运；进口气动阀已关闭且机组停运；凝汽器压力≥15kPa(-86kPa)。

4.3 补水电磁阀逻辑

自动开启逻辑：汽水分离器液位低于60mm。

自动关闭逻辑：汽水分离器液位高于200mm。

4.4 进口气动阀逻辑

自动开启条件：罗茨泵运行且罗茨泵进口压力小于7kPa（-94kPa）。

自动关闭条件：前级水环式真空泵或罗茨泵故障。

4.5 C真空泵组与A或B真空泵联锁

C真空泵组故障后联锁启动A或B真空泵运行，A或B真空泵联锁启动不成功时，延时5秒启动B或A真空泵运行。

5 结语

截至目前，该厂1#、2#机组凝汽器抽真空系统技术改造已接近一年，高效节能真空泵组在各种允许工况下运行良好，真空泵组运行方式合理、控制逻辑严密，经过一年的实践证明，高效节能真空泵组技改项目对全厂经济效益、设备维护、现场生产环境都有较为明显的改善，值得推广应用。