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密封油真空泵冷却水系统改造分析作者：***来源：《机电信息》2020年第14期摘要：某2×660 MW机组密封油系统真空泵冷却靠闭式水冷却，在机组停运后，为确保密封油系统的安全、稳定运行，密封油真空泵需保持连续运行，闭式水系统无法退出运行，闭式水泵运行造成辅机电耗增加、运行成本增加的问题，为此，对密封油真空泵冷却水系统进行了改造。
同时，为变废水为宝，通过增加一路复用水作为密封油真空泵冷却水，在机组停运后，可将密封油真空泵由闭式水冷却切换为复用水冷却，闭式水系统退出运行，达到节能降耗的目的。
关键词：闭式水;复用水;密封油真空泵;改造方案0 引言燃煤电厂发电机普遍采用水-氢-氢冷却方式，发电机密封油系统的作用是防止发电机内氢气从发电机壳与转子间的缝隙漏出，带走发电机运行时密封瓦产生的热量[1]。
国内氢冷发电机组密封油系统主要有单流环式密封油系统[2]、双流环式密封油系统[3]和三流环式密封油系统[4-5]，其通常采用闭式水冷却方式冷却，闭式水冷却的弊端在于只有密封油系统全停后才能停运闭式水泵，闭式水泵长时间运行造成厂用电率增加。
密封油系统能否安全、稳定运行將直接影响机组运行的安全、经济性[6]。
本文介绍了某2×660 MW机组单流环密封油系统的真空泵闭式冷却水系统改造方案，既解决了闭式水冷却存在的问题，又能将复用水变废为宝。
1 设备概述该电厂装机容量为2×660 MW，发电机密封油系统为单流环密封油系统，发电机额定氢压为0.45 MPa，额定氢压下发电机密封瓦进口处的密封油压为0.51 MPa，保持密封油压与氢气压力差值在55～75 kPa，发电机设计漏氢量≯14 m3/d。
密封油压与氢气压力的差值由差压阀自动调节。
密封油真空泵冷却水系统主要由密封油箱、浮子油箱、回油扩大槽、空气抽出槽、2台交流密封油泵、1台直流事故密封油泵、密封油真空泵及其附属设备、管道、各取样开关等组成，如图1所示，密封油真空泵靠本机闭式水冷却。
某厂 1000MW 机组水环式真空泵密封水冷却水改造发布时间：2022-01-07T05:53:37.188Z 来源：《中国电业》2021年第22期作者：丁炳光[导读] 某电厂安装2台1000MW凝汽式汽轮机，每台机组配备3台200EVMA型水环式真空泵丁炳光国家能源集团谏壁发电厂【摘要】某电厂安装2台1000MW凝汽式汽轮机，每台机组配备3台200EVMA型水环式真空泵。
该泵密封水冷却水在夏季运行时冷却效果差，使真空泵出力下降，影响机组的经济运行。
本文对水环式真空泵的原理、运行特性进行了阐述，探讨提高真空泵效率，改善机组真空的途径。
夏季循环水温度较高时，用空调冷冻水通过板式换热器冷却真空泵密封水，能够明显降低水环式真空泵的工作水温度，使真空泵在夏季能达到较好的出力，提高机组效率，节能效果明显。
【关键词】水环式真空泵密封水空调冷冻水 1前言某电厂处于长江沿岸，某期工程安装了2台1000MW凝汽式机组，凝汽器排汽采用开式循环冷却水，每台凝汽器抽真空系统配置3台200EVMA型水环式真空泵，真空泵密封水的冷却水源采用闭冷水和工业水。
在夏季运行时闭冷水和工业水温度高，水环式真空泵冷却器的冷却效果差，达不到使用要求，使水环式真空泵的出力下降，影响机组的安全和经济运行。
因此，为了改善水环式真空泵内的工作环境，降低水环式真空泵密封水温度，提高凝汽器的真空度，本文提出了用闭冷水冷却和空调冷冻水冷却并联运行的改造方案。
2真空系统简介真空系统中的抽汽设备是凝汽式汽轮机的重要组成部分，它的任务是将漏入凝汽器内的空气和不凝结气体不断地抽出，以维持凝汽器的正常真空。
每台机组配置3台相同型号100%出力的真空泵。
正常运行时2台运行，1台备用。
真空泵的密封水为汽轮机凝结水，正常运行时，由凝结水泵升压的水通过补、排水浮子阀维持真空泵正常水位。
由于密封水在泵体内做功产生热量同时吸收从凝汽器内抽出的气体的热量，因而其温度升高，为维持密封水温度在其汽化温度以下，避免造成泵气蚀，在系统内往复做功的密封水需要被不断地进行冷却。
330MW机组真空泵工作液冷却水系统改造节能分析发表时间：2019-05-17T11:02:34.667Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：骆炎军程燕[导读] 摘要：真空泵的运行状态直接影响机组的真空度。
（广东国华惠州热电分公司广东惠州 516082）摘要：真空泵的运行状态直接影响机组的真空度。
为保障机组运行安全，提高机组的经济性，对真空泵工作液冷却水系统进行了改造。
通过试验和计算分析，对真空泵工作液冷却水系统的改造效果进行了定量分析评估。
关键词：真空泵；冷却水；改造；节能分析 Analysis on Energy Saving of 330MW Unit Vacuum Working Liquid Cooling Water System Pump LUO Yan-jun，CHENG Yan Guangdong guohua huizhou thermal power plant branch，Huizhou 516082 Abstract：The vacuum of the unit was directly affected by the vacuum pump operation conditions.It is important to reconstruct the vacuum pump working liquid cooling water system to guarantee the security of the unit and improve the economical efficiency of the unit.Through the experiment and the calculation and analysis，the quantitative analysis and evaluation of the reforming effect of the vacuum pump working liquid cooling water system are carried out. Key word：vacuum pump；cooling water；reconstruction；energy efficiency analysis 0.概述某电厂处于广东惠州沿海地区，一期工程已投产两台330MW双抽凝汽式供热汽轮机，凝汽器排汽采用海水开式冷却，每台凝汽器抽真空系统配置2台200EVMA型水环式真空泵，真空泵工作液的冷却水源采用开式循环水，在夏季运行时循环水温度高，水环式真空泵冷却器的冷却效果差，达不到使用要求，使水环式真空泵的出力下降，影响机组的安全和经济运行，因此，为了改善水环式真空泵内的工作环境，降低水环式真空泵工作液温度，提高凝汽器的真空度，本文提出了在原有管式冷却器上串联加装板式换热器的改造方案。
丰润热电公司真空泵冷却系统技术改造摘要：本文简要阐述了水环真空泵的主要作用和结构原理，并通过丰润热电2×300MW供热机组4台真空泵冷却系统的技术改造，从理论和技改前、后实际数据对比上，证实了改造后获得的经济效益。
关键词：真空泵真空度冷却器冷却水一、概况丰润热电公司两台机组为哈汽公司生产的C250/N300-16.7/538/538型亚临界供热凝汽式汽轮机，投产于2009年，每台机组配置了2台湖北同方高科泵业有限公司制造的“2BW4 353-OEK4”型水环式真空泵。
1.真空泵的主要作用：a.在机组启动和运行过程中，使凝汽器建立和维持一定的真空度；b.将凝汽器汽侧不溶于凝结水的气体不断排出。
2.汽轮机真空在线系统图见图1图 1 汽轮机SIS在线真空系统图2.丰润热电水环真空泵基本参数表1二、水环真空泵结构及工作原理1.水环式真空泵组的组成水环真空泵组主要由以下设备和构件组成：泵体、电机、汽水分离器、板式冷却器、系统管道阀门、系统控制元件、热工探头和仪表、连接件等。
组装图见图2，外形照片见图3。
图 2 水环真空泵组的组装图图 3 水环真空泵组照片2.水环真空泵内部结构水环式真空泵均为单级单作用水环泵结构，叶轮两侧同时吸、排气。
叶轮偏心地置于由侧盖和泵体组成的腔室中，叶轮叶片是前弯式的。
轴的两端分别由装在轴承架内的滚动止推轴承支承。
轴的一端用刚性联轴器与电动机连接。
轴封装置为填料轴封，在轴与填料接触部位装有轴套，以防止泵轴腐蚀和磨损。
内部结构示意图见图4.1、水环2、泵体3、叶轮4、吸气腔5、排汽腔图 4 水环真空泵内部结构图3.水环式真空泵工作原理水环式真空泵的工作原理可用图3来具体说明。
当径向式叶轮在部分充水的壳体中运转时，由于受离心力的作用，水被甩向四周，如图5（b）所示，形成同心的水环，该水环被6片叶片等分成6个小水室，因此，小水室中的气体不会被扩展或压缩。
然而，当叶轮装成如图5（c）所示的偏心位置后，叶片小室1～3的容积是逐渐扩大的，这就产生了从连接点C开始，经吸入段S的吸气过程；另一方面，叶片小室4～6的容积则随着叶轮的转动而逐渐缩小，这就构成了气体通过压出段D的排气过程。
水环真空泵改装喷射器技术方案广东省佛山水泵厂有限公司2009年4月1、电厂情况介绍水环真空泵的规格大小是根据电厂发电机组的设计运行工况进行选型确定的，当运行在设计工况范围内，真空泵正常运行；如因其它原因而偏离了运行工况（超出设计工况），真空泵会产生汽蚀现象，严重时会影响真空泵叶轮使用寿命。
如果电厂系统由于其它原因（如凝汽器漏气量过小/冷却水压过小导致供真空泵换热器冷却水量过少）真空泵则会运行在较高真空下，相当于在接近或处于憋死状态下运行时。
由于固有的物理现象，在水温一定的情况下，真空越高，水温越高，泵内的水越接近沸腾，并会产生大量气泡，气泡的生产与破裂的过程会对叶轮造成汽蚀损坏，而且会发出非常大的汽蚀噪声。
如要解决这个问题，降低水温成本较大;降低真空度也就是让凝汽器背压上升这样更不可能。
理想的办法就是在原水温、系统真空不变的情况下能解决汽蚀的产生。
目前最佳的解决办法就是在真空泵上加装大气喷射器。
这样可以完全解决汽蚀的产生。
2、喷射器原理:大气喷射器又叫大气喷射真空泵,可以直接利用常压大气作介质，可以按一级、二级、三级串联工作。
在实际应用中，大气喷射泵是作为水环泵的前级泵，组成水环—大气喷射泵机组，来提高水环泵的极限压力和扩大其工作范围。
由于水环泵受到水温限制，在极限真空下其抽气速率大幅减少以及水环泵内部容易产生汽蚀状况，这时配带大气喷射泵就有很大的好处。
汽蚀是一种物理现象，当真空高到一定值时，真空泵内的工作水会不断产生气泡破裂的现象，当这种现象出现时，会导致真空泵噪声剧增，出现这种情况并不是泵的质量问题，只要是采用水作密封液（工作液）的真空泵就会出现这种情况；但出现汽蚀现象对真空泵来说也是一种非正常状态，经常在这种状态运行会影响到真空泵的使用寿命；为避免在这种情况下运行，最佳选择就是给真空泵加装大气喷射。
加上大气喷射泵后，当发电机组在冬季运行时，整个真空泵组抽气性能会更好，因此凝汽器真空仍可保证在目前水平或者更高。
水环式真空泵冷却系统加装电制冷装修研究水环式真空泵工作液温度过高影响抽吸能力以及安全性，进而影响凝汽器压力。
对水环式真空泵冷却系统进行加装电制冷装置，可有效控制工作液温度。
实验表明：在夏季高温环境下，工作液温度降低5℃，可提高真空0.4kPa，节能效果明显。
标签：水环式真空泵；工作液温度；电制冷；真空引言电厂凝汽器在运行过程中会不断聚集不凝结气体，凝汽器内的真空是蒸汽分压力和各类气体分压力之和，只有气体被抽出，其分压力接近零时，凝汽器的真空才是该空间蒸汽温度的饱和压力；否则，就会因气体分压力的存在而降低凝汽器的真空度。
此外，空气的存在也使管子汽侧热阻增大，降低总的传热系数。
可见，为了保持或者提高凝汽器的真空度，不仅要考虑凝汽器自身的结垢、堵塞、循环水温度、流量等因素，还需关注，抽真空设备的运行状况。
1、工作液温度对真空泵运行的影响水环式真空泵通过工作液与偏心叶轮之间形成的容积周期变化实现抽气与排气功能，作为大、中型电厂的最常用的抽真空设备，有功耗低、运行可靠、维护方便、系统简单等特点。
水环真空泵内部压力由工作液蒸发形成的分压和抽出的不凝结气体分压之和，考虑流动阻力，通常真空泵内部设计压力低于凝汽器压力约0.5kPa，若真空泵的压力升高，则会阻碍真空泵与凝汽器之间不凝结气体流动，导致凝汽器气体不能顺利抽出，真空度降低。
真空泵工作状态下吸气容积流量与设计状态下容积流量计算关系为：（1）式中：为工作状态吸气容积流量，m3/min；为工作液设计温度吸气容积流量，m3/min；为工作液设计温度下的饱和压力，Pa；为工作液工作温度下的饱和压力，Pa；为吸气压力，Pa。
由式（1）可知，当工作液温度升高时，对应的饱和压力随之升高，则真空泵实际吸气容积流量降低，甚至出现零流量工况。
为了防止真空泵工作液汽化导致泵内压力升高，工作液温度通常设计有4℃左右过冷度。
真空泵运行时，工作液通过换热器进行冷却，保持合理的温度。
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.%.。
