孙东明 曲胜杰
浙江能源乐清发电厂，浙江乐清，325609
摘 要：电力发电企业产品同质化严重，企业的主要利润在于成本的控制。在已运行10年的煤电企业，主要的降成本手段是挖掘相关辅机的降能耗潜力，本文阐述火电厂凝汽器抽真空系统的节能技术改造及效果对比。
关键词：火电厂；凝汽器抽真空系统；罗茨泵；节能改造
1设备概况及问题
我厂共4台燃煤火电机组，2台由上海汽轮机有限公司制造的N 660-24.2/566/566超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机和2台由上海汽轮机有限公司和德国SIEM EN S公司联合设计制造的N 660-25/600/600超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。4台发电机组抽真空系统均采用了纳西姆工业中国有限公司 NEIC生产的2BW4 353-0MK4水环式机械真空泵。主要包括水环式真空泵和驱动电机,气水分离器,工作液冷却和连接管道及所有控制部件等。例如#4机组抽真空系统共配置4台水环式机械真空泵，用于抽吸凝汽器内的空气及不可冷凝气体。正常运行时，2台运行2台备用。机组启动时，可4台泵同时投入运行，以快速建立凝汽器真空，加快机组启动过程。如图1为已改造后系统图，其中4A、4B、4C、4D离心式水环真空泵为改造前系统。
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离心式水环真空泵优点是安全、操作简便、工作可靠、自动化程度高、结构紧凑、检修工作量小。此真空泵的缺点是：工作液冷却器采用海水冷却系统，海水水质差、水压偏低，极易引起冷却器装置的堵管，工作液温度升高真空泵工作恶化，尤其是循环水管道最长的#4机组堵管频率明显增加。夏季海水温度偏高工作液温度升高后水环泵抽气效率降低，后为节能考虑增加工作液制冷装置，虽解决了因工作液温度高引起的真空泵工作恶化现象，但只有限的提升了凝汽器真空，并未解决抽气系统本身能耗高问题同时系统复杂可靠性变差增加了运维强度。
2技术改造
本厂4台发电机组已均完成改造,在原凝汽器抽真空系统内增加两台高效罗茨真空泵组(E、F真空泵)其是由ZJQ型气冷罗茨真空泵和2BE型液环真空泵组成的二级真空泵组，因其设备成套组装安装空间不大，其位置在原真空泵附近0m平台。如图1 #4机组的真空系统4E、4F罗茨泵组为改造后增加设备。
高效罗茨真空泵组，由于采用了液环真空泵作为前级泵，因而特别适用于抽吸湿度较大的气体和含有大量水蒸汽可凝性气体。故此设备对应凝气式汽轮机抽真空系统非常适合。
工作原理及结构原理：高效罗茨真空泵组是由一台气冷罗茨真空泵和一台液环真空泵串联而成，其中液环泵叫前级泵,与被凝汽器直接相连的罗茨真空泵叫主泵，具体结构如图2。
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由于罗茨真空泵必须在一定允许的入口压力（一定真空度）下才能启动,因而在罗茨真空泵出口处须配备前级泵作为预抽。如果罗茨真空泵过早起动会造成罗茨真空泵的超载甚至损毁电机或损坏罗茨真空泵，因此必须严格控制罗茨真空泵的起动压力。各级真空泵的起动顺序为：先起动前级液环真空泵，当液环真空泵将系统压力抽到罗茨真空泵的起动压力时再起动罗茨真空泵。采用气冷罗茨真空泵后过热超载现象基本不会出现。
3效果验证
水环真空泵双泵出力干空气量122kg/h（对应真空泵冷却水温20℃/4.9kPa）因实际运行时冷却水温偏高27±5℃所以实际抽其能力偏低。
罗茨泵性能曲线如图3，相比较两者综合抽气能力相比罗茨泵组单位时间抽气量更大，实际工作中也能明显看出，发电机组同工况状态投运两台罗茨泵组时A、B凝汽器真空更高，大约真空要高出800Pa。真空泵本身罗茨泵组两台电机电流分别25A、32A，水环真空泵电机电流255A。综合比较罗茨泵组的使用提高了机组的循环效率，并且本身能耗较低；真空泵在机组运行中需连续投运，年运行时间在300天以上节能效果可观，估算全厂4台发电机组每天节约用电2万度电。
运行中因罗茨泵组防过载要求其进口在90kPa以上的真空才能使用，所以在开机前建立真空时使用水环泵，在真空建立后使用罗茨泵组维持真空。在首台发电机组改造后，罗茨泵组试运行一段时间发现其即节能又特别适应发电厂工作环境，很快4台机组全部完成改造。
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参考文献
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