金鋒

摘要：本文以660MW超超臨界機組為模型，介紹了雙背壓凝汽器抽真空系統(tǒng)串聯(lián)連接方式在運行中存在的問題，對機組真空系統(tǒng)的布置進行全面系統(tǒng)的研究，探索優(yōu)化解決方案，提出了雙背壓凝汽器抽真空系統(tǒng)改造方案，系統(tǒng)優(yōu)化后顯著提高了機組運行的經(jīng)濟性。

關鍵詞：雙背壓凝汽器、抽真空系統(tǒng)、串聯(lián)、并聯(lián)、改造

一、設備系統(tǒng)簡介

大唐南京發(fā)電廠共安裝兩臺額定容量為660MW的超超臨界汽輪發(fā)電機組，機組凝汽器凝汽器采用雙背壓、雙殼體、單流程、表面冷卻式，并呈橫向布置，采用的抽真空設備為水環(huán)式真空泵，共有3臺，兩用一備，真空泵容量為50%。在冷卻水溫度25℃條件下，最低吸入真空可以達到3.3kPa，此時，抽真空能力為52kg/h，工作點軸功率為87kW。

二、水環(huán)式真空泵的特點

水環(huán)泵和其它類型的機械真空泵相比有如下優(yōu)點：

1）、結(jié)構簡單，制造精度要求不高，容易加工。

2）、結(jié)構緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動機直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

3）、壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。

4）、由于泵腔內(nèi)沒有金屬摩擦表面，無須對泵內(nèi)進行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。

5）、吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。

水環(huán)泵也有其缺點：

1）、效率低。一般在30%左右，較好的可達50%。

2）、真空度低。這不僅是因為受到結(jié)構上的限制，更重要的是受到工作液飽和蒸氣壓力的限制。用水作為工作液，極限壓強只能達到2000～4000Pa。用油作為工作液，極限壓強可達到130Pa。

三、抽真空系統(tǒng)優(yōu)化前運行方式

高壓凝汽器的抽空氣管道直接接入低壓凝汽器中，通過低壓凝汽器的抽氣管道間接地對高壓凝汽器抽氣，抽空氣母管的末端為3臺水環(huán)式真空泵，兩運一備。

存在的問題：

由于采用雙背壓凝汽器抽真空系統(tǒng)串連接方式，高、低壓凝汽器的抽空氣管匯接在一起，在匯接點處的壓力是相同的，在高、低壓凝汽器存在一定壓力差情況下，高壓側(cè)排擠低壓側(cè)的空氣，使低壓凝汽器中的空氣未抽干凈，嚴重影響了低壓凝汽器的換熱效果，造成雙背壓凝汽器的真空達不到設計要求，低背壓凝汽器出現(xiàn)傳熱惡化、端差加大的現(xiàn)象，影響了機組真空。

四、改造方案

1、抽真空系統(tǒng)由串聯(lián)運行改為并聯(lián)運行

將高低壓凝汽器抽真空管道分開，由原來的并聯(lián)抽真空方式改為高、低壓凝汽器串聯(lián)抽真空方式。將高壓側(cè)凝汽器與低壓側(cè)凝汽器抽真空管道斷開，高、低壓側(cè)凝汽器抽真空管道引出凝汽器后，分別單獨接至A真空泵和C真空泵，可以實現(xiàn)一臺真空泵抽一臺凝汽器的目的，從而消除高、低壓凝汽器真空不一致對抽吸能力的影響，B真空泵分別通過兩個聯(lián)絡門接入高、低壓凝汽器抽真空管路，B真空泵作為備用。

圖2? 抽真空系統(tǒng)并聯(lián)運行方式

2、在真空泵進口加裝大氣噴射器

大氣噴射器是通過從排氣側(cè)（汽水分離箱）引入汽流，通過噴嘴加速形成高速氣流，來帶動吸入口內(nèi)的氣體一起從吸氣支管進入泵內(nèi)，經(jīng)擴散器擴張段氣流速度降低，壓力不斷升高，從而提升泵內(nèi)的吸入壓力。大氣噴射器的運用增加了真空泵的空氣流量，使真空泵抽吸室的壓力高于密封水溫度的極限抽吸壓力，因此能夠使真空泵運行中的噪聲得到有效控制，并且真空泵內(nèi)部的葉輪部件避免了由于抽吸工作中產(chǎn)生的大量水汽而造成的腐蝕現(xiàn)象。

大氣噴射器投入后，真空泵電流增大15A左右，對真空的影響較小，在0.1kpa左右，但負荷也是影響因素之一，需要進一步試驗確認。就地觀察，大氣噴射器投入后，真空泵噪音降低較多，對真空泵使用壽命的影響要經(jīng)歷一段時間才可以看出。

真空系統(tǒng)運行方式從串聯(lián)運行改變?yōu)椴⒙?lián)運行后，A凝汽器（低背壓凝汽器）由于沒有了高壓凝汽器的排擠，真空有了明顯的上升，達到了0.88kpa，機組平均真空也有大幅度上升。

五、總結(jié)

通過對凝汽器真空系統(tǒng)的分析研究，對抽真空系統(tǒng)進行改造，將抽真空系統(tǒng)串聯(lián)運行方式改造為并聯(lián)運行方式，并在A、C真空泵進口加裝了大氣噴射器，提高了機組的經(jīng)濟性，取得了良好的效果。