真空系统改造分享

330MW汽轮机真空系统优化改造杨巍巍摘要：中铝宁夏能源集团司马莲台发电厂两台汽轮机由北重汽轮电机有限责任公司生产，型号为N330-17.75/540/540。

330MW 机组投运以来，由于真空系统存在弊端及能耗较高等问题，在环境温度较高的情况下，不利于机组经济运行。

已经过，经试验论证分析，提出真空系统优化改造方案，实施后达到了预期的效果，有效地降低机组的能耗。

关键词：真空系统；优化；改造前言面临当前的经济下行压力，对于我厂机组在运行过程中，存在运行状况的变化，机组利用小时降低，机组负荷率下降，节能降耗、降低运营成本是盈利的目标，特别是厂用电的控制降低，大型6KV转机变频改造完毕，降低厂用电量的空间逐步减少。

低压400V转机较多，通过各项措施，降低低压设备耗电量，不断推进了降低厂用电目标。

通过对设备的治理、定期进行真空系统严密性排查并及时处理，保证真空系统严密性，为两台机组公用一台真空泵创造先决条件，同时对系统进行优化联通改造，确保逻辑保护正常，两台机组公用一台真空泵，既降低了设备耗电量，又减少了设备检修费用及检修维护工作量，创经济效益远高于投资。

1 概况我厂330MW 机组原设计为单台机组配备两台水环式真空泵，型号2BW4 353-0MK4-Z冷凝器抽气机组，纳西姆工业有限公司。

两台机组配备四台真空泵，机组正常运行中各运行一台真空泵，两台机组真空抽气系统独立运行，没有母管联络。

严格执行设备治理及检修质量监督验收，两台机组真空严密性分别为208KPa/分钟、102 KPa/分钟，经过分析核算，两台机组公用一台真空泵完全可行（如下图）。

2 存在问题1）真空系统设计不合理，采用单元制连接方式，一台真空泵故障时，单台机组运行没有备用泵，机组的安全性降低，易造成停机事故。

2）按设计要求投运真空系统时，两台机组真空泵单独运行，一台泵运行、一台泵备用。

由于真空系统是机组的重要设备，当一台泵发生故障或需要检修时，机组没有备用泵，影响机组安全运行。

中小型机组真空系统射水抽气器改造为真空泵降低汽轮机的排汽压力是提高火力发电厂循环热效率的重要手段之一。

而维持汽轮机背压有两个比较有效的途径：一是加强密封，减少空气漏入；二是提供适当的抽气装置。

减少空气漏入是最重要的。

抽气装置类型很多，其中水环式真空泵具有非常明显的优越性，它具有结构独特、抽气量大、节能、安全可靠、寿命长等特点，因此被电厂广泛使用。

目前在国内300 MW及以上机组均采用水环式真空泵作为凝汽器抽真空设备，在200MW、50 MW 等中小型机组上也有将水环式真空泵作为凝汽器抽真空设备。

l 射水喷射器在实际运行中存在的问题1．1 效率低射水喷射器是靠射水泵提供高流速的水在喷射器内形成一定的真空，从而将凝汽器内的气体抽出的抽气设备。

由于要求水的流速很高，管阻必然很大(管阻与流速的三次方成正比)，射水泵的很大一部分作功都消耗在管道损失上，因此，射水喷射器的效率较低。

1．2 用水量大射水喷射器采用抽取射水池的水进行抽真空，抽出的通常都是空气和水蒸汽的混合气体，所以有很多水蒸汽凝结成水进入射水池中，使射水池中的水温升高。

而射水池中水温高低对射水喷射器抽气效果起决定性作用。

因此，只有定期向射水池中加入冷水，排出热水，才能保持较低的射水池的水温。

1．3 热备用效果不佳一般射水池设在射水泵的下方，有些电厂在射水泵处于热备用时，发现射水泵中的水由于泵的底阔不严漏到射水池中的现象。

当备用泵要启动前，需要运行人员先向泵中注水，起不到真正热备用的作用。

1．4 真空度高的情况下抽汽效率低射水喷射装置是一种等质量抽气装置，虽然在低真空、空气密度较大的情况下抽气有一定效果，但在高真空度时．由于空气稀薄且流量不均匀，喷射器抽真空能力受到限制，而且运行不稳定。

1．5 所占空间大射水喷射装置包括射水池、射水泵、喷射器及其管道．其布置空间通常从汽机厂房零米到运转平台，所占空间大且不美观。

2 使用水环式真空泵的主要优点2．1 使用寿命长水环式真空泵在运转时，叶轮外端速度很低(水环式真空泵转速为450—590 r／min)。

真空系统的节能增效改造1.华电国际电力股份有限公司山西热电分公司山西省朔州市0360122.佶缔纳士机械有限公司山东省淄市25000摘要：以华电国际电力股份有限公司山西热电分公司350MW机组100%容量真空泵为例，对真空泵产生汽蚀的原因，从选型，设计改造、运行环境等因素进行了简要分析，得出了选型偏大及工作液温度高是导致真空泵汽蚀的主要原因的结论；并据此制定了改造方案，实施后效果良好，对同类型真空泵的技改具有一定的推广意义。

关键词：真空泵、汽蚀、分析；引言：1.华电国际电力股份有限公司山西热电分公司（简称华电朔热）2×350MW超临界超临界，一次中间再热、直接空冷、单轴、双缸、双排汽、直接空冷抽气供热机组。

于2015年双机投产，每台机组设置2台水环式机械真空泵型号：武汉2BW4 353。

参数为：极限真空度3.3KPa，轴功率：160KW，转速500r/min。

使用过程中工作液的温度高，泵噪音大，出现叶叶轮汽蚀孔洞产生裂痕甚至断裂等问题，给真空泵安全运行带来了巨大安全隐患。

为此对汽蚀原因进行专题分析，并制定了技改方案，并委托佶缔纳士机械有限公司的定制化方案，改在泵通过12个月试运行，效果良好。

1.1水环真空泵的运行特性1.水环真空泵的理论吸气容积V为:thVth =2ebr2ω=4ebr2πn (1)式中:Vth一理论吸气容积,m3/min;R一泵体内半径,m;r2一叶片顶圆半径,m; b一叶轮轴向宽度，m;ω一叶轮角速度,1/s;e一叶轮的回转中心与泵壳中心的距离m。

水环真空泵的有效吸气容积Ve。

为:Ve =rHVth. (2)式中:rH 一容积修正系数,rH<1。

吸气容积的损失可分为以下几部分：1.叶片插入工作水的深度将极大地影响吸气容积；2.气体通过腔室顶部时，因为排气测压力高于吸气侧；气体会从排气测向吸气侧泄露通过吸、排气接口的空隙时引起的溢流损失；3.在一定的水环温度和绝对压力作用下，吸气腔内的水引起汽化。

真空系统改造方案目标：通过对现有A、C线真空系统进行改造，解决生产过程中大量补充新鲜EG，造成回收压力过大，重复处理的问题。

同时随着真空度的提高，缩短生产周期，提高产量。

一.真空系统现状：聚酯分厂A、C线缩聚反应釜,采用乙二醇蒸汽喷射系统，EG真空液环泵则作为初始动力。

生产过程中，随着气温和热井EG工作液的温度升高，真空液环泵工作效率下降，蒸汽喷射系统能力也明显降低。

这时，需要补充新鲜EG进入热井储罐置换，一方面降低温度，另一方面提高EG浓度，保证真空系统的效率。

因此造成大量新鲜EG带水后进入粗EG储罐，加重回收系统的压力，打破了物料平衡。

二.改造方案：改造思路从两个方面入手：1.尽量减少真空系统使用的EG量，提高真空液环泵和蒸汽喷射系统的效率。

换言之，就是尽量在高温季节，减少或杜绝补液现象的发生。

2.在EG浓度许可的情况下，尽量将回流或溢流EG进入回精系统，减轻回收系统的负荷。

改造方向一：1.采用冷冻水，通过小板冷对真空液环泵的EG工作液进行冷却降温，根据资料提示，在EG温度15℃，气体温度20℃的情况下，液环泵工作效率最高，极限吸入压力可达33mbar左右。

因此，在冷冻水管道上安装甩头，增加一台管道泵，利用冷冻水对工作液降温，以提高液环泵工作效率。

2.解决夏季热井EG温度高的问题，一级蒸汽喷射泵要求最佳工作温度在40℃～45℃左右，冬季时效果较好，而夏季温度超过50℃，系统大板冷虽定期清洗，但长期运行，不排除有结垢现象，同时，大板冷安装地点高，水压及流量都不能满足要求。

因此，其一对现有板冷脱开检查清洗，清除水垢；其二，恢复4#冷却塔风机，降低夏季循环水温度；其三，在四楼增加两台板片换热器，降低热井的起始温度。

计算如下：气温30℃时实测：热井EG温度50℃，热井循环泵流量22.2m3/h，循环水管径DN80，流量36 m3/h，水温28℃，压力2.0kg/cm2，EG比重1.11，热容2.35J/g*℃。

数控机床真空系统的改进设计周继陈凡郭维强张华全我所前几年从国外引进某型号数控精加工精机床数台，被加工零件装卡一直采用硬装卡方式。

去年我所开发的某系列产品中的一个关键零件需要在该机床上加工，因该工件为低强度薄壁件，不允许采用硬装卡方式，需采用真空吸附的方式，故我们对该机床进行了改造。

设计了真空吸附控制系统，经过一年的试用表明，基本能满足使用要求，但效果不是太好。

最近我们对真空系统进行了进一步的改造，使用效果非常好。

它由真空泵提供真空源，在真空主管路上并联多台数控机床，实现多路真空吸附。

为保证机床吸附口的真空稳定性，原有系统采用每台车床旁装真空瓶的办法，其体积较大，即不美观又妨碍工人现场操作。

改进后在机房集中配置两个真空瓶，机床旁采用真空减压阀等一系列控制元件来提高真空的稳定性。

现有系统结构紧凑，性能安全可靠，操作简单方便。

1 工作原理该真空吸附回路原理见图1。

真空表4用于监测真空回路的真空值。

当真空泵端因故突然停止抽气，真空下降时，带管接头单向阀3可快速切断真空回路，保持吸盘内的真空压力不变，延缓吸吊工件脱落的时间，以便采取安全补救措施。

1.真空源2.软尼龙管3.单向阀4.真空表5.真空减压阀6.2位3通阀7.真空破坏调速阀8.消声器9.真空过滤器10.机床吸盘图1 真空控制原理图根据半精加工及精加工要求不同吸力的情况，可通过真空减压阀5实现对吸盘内真空度的调节，调节范围为O～-O.1MPa 。

其调节方法为预先设定被吸工件所需真空度压力值，然后将开关旋置于接通状态，旋钮式2位3通阀6旋到“吸”的位置，开始抽取真空。

因机房真空罐有足够的容积，当吸盘真空度达到减压阀5的设定值时，真空将稳定在该设定值。

卸工件时将旋钮式2位3通机控阀6旋到“卸”的位置，则与真空泵段自动断开，关闭进气端，开启排气端，可根据需要调节真空破坏调速阀7控制放气速度，从而控制卸工件的快慢。

真空破坏调速阀7的排气口安装有消声器8，可以降低噪音。