电厂水环式真空泵冷却水系统的改造

电厂水环式真空泵冷却水系统的改造

水环式真空泵属于机械式离心泵，在圆筒形泵壳内偏心安装着叶轮转子。当叶轮在电动机的带动下旋转时，工质在叶片的推动下获得圆周速度，由于离心力的作用被甩向外径，形成沿泵壳旋流的水环，由于叶轮的偏心布置，水环相对于叶片作相对运动，使相邻两叶片间的空间容积呈周期性变化，犹如液体活塞在叶栅间做径向往复运动，当两叶片间的“水活塞”离心向外推去时，空间容积由小逐渐变大，于是就从轴向吸入口把气体抽吸出来。

而当叶片间的“水活塞”向轴心方向作相对运动时，空间又逐渐由大变小，将吸入的气体逐渐压缩，通过排气口排出。随着叶轮稳定转动，每个容积轮番变化，使吸、排气过程持续下去，如所示。

水环真空泵泵体结构I.S体2.胶球3.排气口4.吸气口5.叶轮6.水环阳城电厂真空泵采用鹤见真空(上海)有限公司的设备。真空泵组型号为150EVMA(原装进口、不锈钢叶轮)，级数为2，压缩比为1：5、1：6.水环式真空泵机组性能如下：水环式真空泵吸入压力：最低吸入压力(极限轴功率：最大轴功率为49kW，最小轴功率为在11.8kPa时轴功率为45kW. 315M8，额定功率为75kW，转速为740r/min，电压380V，电动机防护等级为IP44，电动机绝缘等级为F级。

泵热交换器：冷却水量25m3/h，水质为循环水，水温为2033C.(两泵同时运行)。

热交换器：(板式选用阿法拉伐进口产品)换热面积为7m2，冷却水压力<0.2MPa，冷却水进口设计额定温度20C，最高温度33C，冷却水量为25m3/h，工作水量为12.5m3/h，工作水入口温度为28C，出口温度为22C，端差为2C，冷却水侧压降<0.05MPa(注：工作水采用除盐水)。

改造丨r;增加k件水进水真空系统改造图三、真空系统改造的必要性在电厂的运行中，凝汽器工作状态的恶化将直接引起汽轮机的消耗和机组出力，当机组汽耗量不变时，真空恶化1%，将引起汽轮机的功率降低约为额定容量的0.7%1%，当机组负荷不变时，相当于电厂的燃煤耗量增加大约1%2%.一般电厂真空泵板式换热器冷却水系统采用工业水，到夏季，工业水冷却水水温高达33C左右，造成板式换热器冷却效果降低，导致汽水分离器内工作水温高达42C左右，由真空泵的工作原理和一定饱和温度对应一定的压力可知，当工作水温达42C时，真空泵理想抽真空能力为93.1kPa，真空降低，严重影响着机组的效率。

电厂汽轮机凝汽器水环真空泵的大小是根据阳城电厂发电机组的设计运行工况选型确定的，当运行在设计范围之内时，真空泵能正常运行，但是，在夏季冷却水温度较高或板式换热器脏污导致真空泵换热器冷却效果差，真空泵则会在高真空下运行，相当于接近或处于憋死状态下运行，由于固有的物理现象，在水温一定的条件下，真空越高，水温越高，泵内的水接近沸腾并会产生大量的气泡，气泡的产生与破裂过程会对叶轮造成汽蚀损坏，破坏叶轮的动平衡，引起泵体的强烈振动，振坏真空泵的附属设备(压力真空表、压力开关、入口气动门的反馈装置等)，而且会发出非常大的汽蚀噪声，这些状况严重影响了真空泵组的安全运行和汽轮发电机组的安全运行。

基于以上分析，要解决机组真空降低和防止真空泵产生汽蚀损坏设备，最好的解决办法就是降低工作水四、改造过程及改造后的效果改造过程阳城电厂根据厂内实际情况，在考虑最小投资的情况下，采用深井水冷却工作水，取得了良好的效果。为真空系统改造后情况。

厂内深井水压力0.4MPa，管径为50mm，冷却水流改造后的效果及效益采用深井水冷却，首先解决了夏季运行真空降低，影响机组经济性的问题。

夏季深井水平均温度为18C，工作水经深井水冷却后水温为21C，汽水分离器内部工作水温度为27C，真空泵理想的抽真空能力为97.8kPa，按照理想状态，凝汽器真空能够提高4.7kPa，由于在实际运行中，受机组负荷、板式换热器结垢、脏污的影响，凝汽器真空平均提高3.5kPa，提高率为3.45.%.