摘要：電廠大機(jī)組凝汽器水環(huán)真空泵在夏季往往因冷卻水溫度高造成出力嚴(yán)重不足，通過熱力試驗(yàn)確定冷卻水溫和機(jī)組背壓線性關(guān)系，決定采用何種措施來達(dá)到提高真空泵出力的目的，并明確改造后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：水環(huán)真空泵?出力?冷卻水溫?經(jīng)濟(jì)性

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鐵嶺發(fā)電廠為4臺(tái)300MW機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配備2套抽真空系統(tǒng)。在啟動(dòng)機(jī)組時(shí)候，2套抽真空系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，使凝汽器迅速建立真空，當(dāng)凝汽器真空達(dá)到－86kPa后停止一臺(tái)做備用。但鐵嶺發(fā)電廠建廠以來因滿足不了單臺(tái)真空泵運(yùn)行條件，4臺(tái)機(jī)組一直投運(yùn)2套抽真空系統(tǒng)，無法做到設(shè)備輪換，加速了真空泵的磨損和葉片氣蝕。尤其夏季機(jī)組真空度僅為86～88%，成為降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的主要因素。我們在對此進(jìn)行分析和測試后，找出了真空泵出力不足主要原因，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，并準(zhǔn)確計(jì)算出改造后的節(jié)能效益。

真空泵葉輪偏心裝在接近圓形的泵體內(nèi)，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力作用，流入泵體內(nèi)的水沿著泵殼形成漩流的水環(huán)。因偏心水環(huán)內(nèi)表面與葉輪輪廓形成一個(gè)月牙形的空間。葉片從近壁點(diǎn)轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)壁點(diǎn)，2個(gè)相鄰葉片之間所包圍的容積逐漸增大，氣體由外界吸入。相反的對側(cè)，相應(yīng)的容積由大變小，使原先吸入的氣體受到壓縮，當(dāng)壓力達(dá)到或略大于大氣壓時(shí)，氣體被抽出。隨著葉輪穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，吸、排汽過程連續(xù)不斷地進(jìn)行，因此可以連續(xù)不斷地抽吸氣體。

鐵嶺發(fā)電廠抽真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范見表1。

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表1???????????????????????????? 抽真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

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冷卻水是從冷卻水塔冷卻后的閉式循環(huán)水，經(jīng)過開式泵升壓后，從真空泵換熱器管側(cè)進(jìn)入。因此冷卻水溫度直接受大氣溫和冷卻水塔冷卻數(shù)影響。

真空泵工作水入口溫度設(shè)計(jì)15℃才能達(dá)到最大出力的要求。2004年7月測試，鐵嶺發(fā)電廠1號機(jī)真空泵工作水出口溫度為42.1℃，入口溫度為38.7℃，流量為22t/h；4號機(jī)真空泵工作水出口溫度為41℃，入口溫度為36.5℃。夏季，真空泵工作水入口溫度超過設(shè)計(jì)溫度達(dá)21～23℃。換熱器中工作水的溫降為3.5～5℃，說明換熱效果不佳。而實(shí)際流量22 t/h小于設(shè)計(jì)流量很多，說明換熱器阻塞情況很嚴(yán)重。

測試時(shí)，開式冷卻水溫為32℃，流量為85t/h。開式冷卻水受換熱器傳熱系數(shù)低和冷卻水流量高影響，換熱后溫升僅1℃，說明冷卻不充分。換熱端差達(dá)到7℃，說明換熱器的設(shè)計(jì)滿足不了設(shè)備需求。

一般理解，真空低是受真空系統(tǒng)嚴(yán)密性和循環(huán)水溫直接影響，對真空泵出力考慮的不充分，尤其對影響真空泵出力的因素研究甚少。

水在40℃的汽化壓力為7.3.75kPa，50℃的汽化壓力為12.33 kPa，真空泵工作水在40～50℃溫度下會(huì)產(chǎn)生大量汽化。真空泵因抽吸自身工質(zhì)汽化產(chǎn)生的氣體，擠占真空泵抽氣量，造成真空泵出力嚴(yán)重不足。真空泵從凝汽器抽出的空氣是由不可凝結(jié)的氣體和水蒸氣的混合物組成，其中水蒸氣占總體積的3/4，所以在真空泵的吸入管安裝有2個(gè)冷卻噴嘴，從換熱器出來的冷卻后的工作水，大部分回到泵體，1/8通過冷凝噴嘴去冷卻吸入的蒸汽，可以使蒸汽70%左右產(chǎn)生冷凝，實(shí)際上提高了真空泵抽氣能力。

對比一些降低凝汽器真空的措施，如清洗冷卻水塔淋水盤、提高循環(huán)水流量、真空系統(tǒng)找漏等，采取降低真空泵工作水溫度的措施簡單易行、效果明顯。

降低真空泵工作水溫度采取2種手段：提高換熱器換熱效果和降低冷卻水溫。