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发电系统新型节能真空机组
发电系统新型节能真空机组
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更新:2015-7-2 16:52:01

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一、背景

目前国内大型发电机组配套的凝汽器抽真空设备多采用水环式真空泵,在真空系统设计选型时,主要以满足快速启动和最大允许泄漏量为选型依据,因此存在着凝汽器维持真空阶段,配置功率过高的问题。

在低真空范围内运行时,水环式真空泵的突出优点在于其高效率的抽送空气的能力,但水环真空泵的性能要受制于工作水温度的影响,真空泵可达到的最大真空度取决于密封工作水温度对应的气化压力。因此当夏季工况工作水温度较高时,工作水的气化加剧了水环真空泵抽气能力的下降,造成凝汽器真空度偏低、汽轮机效率降低,同时水环真空泵长期在极限真空运行,不仅效率低、功耗高,同时还存在泵内气蚀加剧的现象产生,严重影响了水环真空泵的使用寿命。因此采用节能技术对凝汽器抽真空系统进行改造是非常必要的。

罗茨-水环真空机组是一种高效真空机组,广泛应用于化工、医药等行业的真空蒸馏、真空蒸发、脱水结晶等工艺流程中,但电厂凝汽器抽真空系统一直采用传统的单一水环真空泵的运行模式。近年来,随着国家对节能环保认知程度的不断深入,高效、节能、挖潜已成为各大电厂关注的管理重点,采用水环式抽真空系统加罗茨-水环高效真空机组的双系统模式逐渐开始大量应用,并取得了较好的节能效果。

具体的思路为,不改变原装置中的水环式抽真空系统的设备及功能,在抽真空主管道上并接一套罗茨水环高效真空机组。在机组启动建立真空期间,首先由原装置水环式抽真空系统进行快速预抽,以达到启动真空,在正常运行保持真空阶段,使用罗茨水环高效真空机组进行维持真空。

二、改造的必要性

2*300MW超临界供热凝汽式机组为例,采用2组双抽供热式汽轮机组,每组配置2SKA(2BE1)353-590单级水环真空机组,一开一备,单级抽速为36.5~89m3/min,电机功率为160kW,机组正常运行时的电机电流值为240A,运行功率为115kW

改造后,正常运行阶段,罗茨水环高效真空机组在冬季工况的运行功率为27kW,夏季工况的运行功率为33kW,按真空机组年运行8000h计算,改造后可节省电量约为70kW.h,按每度电0.7元计算,年节电效益约为49万元。除此之外还有如下优点:

1)采用罗茨水环高效真空机组后,可避免水环泵夏季工况时出现的抽气能力严重下降的问题,凝汽系统夏季工况的凝汽器真空能得到提高,从而优化汽轮机做功效率,系统运行平稳,提升发电效率。

2)采用罗茨水环高效真空机组后,减少了原水环真空系统的工作时间,提高了其使用寿命,降低了其维护保养费用。

三、改造方案

1、实施方案

不改变原水环式抽真空系统的设备及功能,在抽真空主管道上并接一套罗茨水环高效真空机组。

建立真空阶段时,使用原水环真空机组快速抽吸达到启动真空。

正常运行维持真空阶段时,使用罗茨水环高效真空机组进行真空维持。

 

 

2、机组配置

罗茨水环真空机组主要配置为:罗茨真空泵、SKA(2BE1)水环真空泵、级间冷凝器、工作水换热器、气水分离器,以及必要的仪器仪表、管路、阀门、机架等。

罗茨水环高效真空机组工艺流程见下图所示:

 

3、机组安装

在原抽真空管线上并接出口,联接罗茨水环高效真空机组。

4、电气控制

电厂可根据自身设备规范和实际需求,采用PLCDCS实现罗茨—水环真空机组的启停及切换控制。

 

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