一種冷凝器抽真空優(yōu)化系統(tǒng)

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1、EVS系統(tǒng)技術(shù)方案一、背景技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于火電廠的抽真空設(shè)備主要是射水抽氣器或水環(huán)真空泵。這些抽真空設(shè)備都屬于單一水介質(zhì)真空泵，其抽速都不可調(diào)節(jié)，是一種粗真空抽吸裝置。由于水環(huán)真空泵自身的特性決定了它的效率較低，尤其是在電廠水冷機(jī)組的正常工況點(diǎn)的實(shí)際效率一般低于30%。另外，水環(huán)真空泵性能、出力受制于工作水溫度的變化，有研究表明，當(dāng)工作水達(dá)到35℃以上，抽氣能力急劇下降80%及以上，這是夏天凝汽器真空降到－90Kpa及以下的主要原因。目前運(yùn)行的真空泵主要存在以下問(wèn)題：?選型偏大：設(shè)計(jì)時(shí)建立真空與維持真空混為一談

2、，造成能源浪費(fèi)，長(zhǎng)期運(yùn)行耗電較高，不利于節(jié)能；?效率低：水環(huán)真空泵自身的特性決定了它的效率較低，一般低于40%；?水環(huán)真空泵性能、出力受制于工作水溫度的變化。夏季高溫時(shí)，水環(huán)真空泵性能、出力急劇下降，可能導(dǎo)致冷凝器真空下降，造成機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低；?水環(huán)真空泵設(shè)備的內(nèi)部機(jī)械性能，如裂紋問(wèn)題，受汽蝕現(xiàn)象影響大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行易導(dǎo)致葉片的斷裂，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。目前廣泛應(yīng)用的水環(huán)泵在性能上已經(jīng)逐漸達(dá)不到所需的要求，為了節(jié)約資源、綠色環(huán)保、提高效率、創(chuàng)造效益，所以火力發(fā)電廠不得不對(duì)真空泵機(jī)組進(jìn)行改造。得不對(duì)真空泵機(jī)組進(jìn)行改造

3、二、技術(shù)原理我公司提出一種全新的解決以上問(wèn)題并能極大降低真空泵能耗的解決方案，該方案不但可以解決目前電廠水環(huán)真空泵普遍存在的汽蝕和葉輪產(chǎn)生裂紋等問(wèn)題，還可以在同樣的工況下較以前真空泵運(yùn)行電耗降低70~80%。該方案不改變?cè)檎婵障到y(tǒng)的設(shè)備及功能，只是分別在高低背壓側(cè)抽真空管上并接一臺(tái)我公司自主開(kāi)發(fā)的“凝汽器真空節(jié)能系統(tǒng)”，在維持真空工況（含VWO工況及TRL工況）下蒸汽和不凝結(jié)氣體進(jìn)入該裝置的羅茨泵，加壓后經(jīng)冷卻器冷凝進(jìn)入下級(jí)水環(huán)真空泵，此時(shí)，水環(huán)真空泵作為羅茨泵的前級(jí)泵使用，不需要運(yùn)行在很低的背壓下。由于提高了

4、水環(huán)真空泵的入口壓力，可保證水環(huán)真空泵遠(yuǎn)離汽蝕區(qū)高效穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和就地操作。在機(jī)組啟動(dòng)建立真空期間使用原設(shè)計(jì)的抽真空系統(tǒng)運(yùn)行，達(dá)到啟機(jī)的正常壓力后，在維持真空期間，投運(yùn)“凝汽器真空節(jié)能系統(tǒng)”而將原設(shè)計(jì)的真空泵停作備用；當(dāng)機(jī)組真空系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重泄漏，“凝汽器真空節(jié)能系統(tǒng)”不能維持凝汽器真空時(shí)，將原設(shè)計(jì)的真空泵投入運(yùn)行滿足真空要求；“凝汽器真空節(jié)能系統(tǒng)”在檢修或設(shè)備故障時(shí)，原設(shè)計(jì)的真空泵投入運(yùn)行，確保真空要求。圖1、系統(tǒng)工作流程圖圖2、系統(tǒng)工作原理圖三、系統(tǒng)設(shè)備組成3.1、設(shè)備組成EVS系統(tǒng)

5、占地面積約為4~6平方米（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可針對(duì)性設(shè)計(jì)），其內(nèi)部主要設(shè)備有：高壓差干式羅茨真空泵、冷凝器、FBS裝置、工作水冷卻器、汽水分離器、電控系統(tǒng)、靜音機(jī)殼、相應(yīng)設(shè)備支架及聯(lián)接管道、電源電纜及電源開(kāi)關(guān)。設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，吸氣管路1接手動(dòng)閥2，手動(dòng)閥2連接氣動(dòng)蝶閥3，氣動(dòng)蝶閥3連接羅茨泵4，羅茨泵4連接FBS裝置5，F(xiàn)BS裝置5連接換熱器6，換熱器6連接水環(huán)真空泵7，水環(huán)真空泵7連接分離器8，分離器8連接止回閥9，上述裝置安裝在靜音機(jī)箱10內(nèi)。1、吸氣管路，2、手動(dòng)閥，3、蝶閥，4、羅茨泵，5、FBS裝置

6、，6、換熱器，7、水環(huán)真空泵，8、分離器，9、止回閥，10、靜音機(jī)箱圖3、系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)構(gòu)示意圖圖4、系統(tǒng)設(shè)備圖3.2、功能描述3.2.1、主要設(shè)備及要求?羅茨泵：羅茨泵采用氣冷羅茨泵，能夠降低排氣瞬間的壓力波動(dòng)幅度，從源頭降低氣動(dòng)噪音與溫升；抽速快，不易受環(huán)境溫度影響，可加快凝汽器抽真空速度；水環(huán)真空泵7抽速衰減到最低時(shí)，羅茨泵抽速最大，提高了工作效率，降低能耗；?FBS裝置：避免換熱器和水環(huán)真空泵結(jié)垢，降低羅茨泵4的排氣溫度；設(shè)備出現(xiàn)故障或斷電時(shí)，平衡羅茨泵4與水環(huán)真空泵7之間的壓差，防止水環(huán)真空泵內(nèi)的水返回羅茨

7、泵4和系統(tǒng)內(nèi)，導(dǎo)致羅茨泵內(nèi)齒輪潤(rùn)滑油乳化；自動(dòng)調(diào)節(jié)氣流波動(dòng)時(shí)羅茨泵4與水環(huán)真空泵7之間壓縮比，以達(dá)到在低能耗下所需要的真空抽速；?水環(huán)真空泵：作為羅茨泵4的前級(jí)泵，對(duì)系統(tǒng)預(yù)抽真空并輸送羅茨泵4排出的氣體，通過(guò)泵內(nèi)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，降低壓縮比，保證氣體達(dá)不到汽蝕的壓力條件；?手動(dòng)閥：入口設(shè)手動(dòng)閥一只，公稱口徑與羅茨泵入口法蘭公稱口徑一致，作隔離用；?氣動(dòng)蝶閥：入口設(shè)氣動(dòng)閥一只，公稱口徑與羅茨泵入口法蘭公稱口徑一致，作泵組故障停機(jī)時(shí)快速隔離之用，使之與泵的啟、停狀態(tài)呈自動(dòng)聯(lián)鎖開(kāi)、閉關(guān)系，控制箱須提供一對(duì)閥位狀態(tài)接點(diǎn)，向遠(yuǎn)方

8、中央控制羅輯發(fā)送信號(hào)；?分離器：與水環(huán)真空泵共同組成工作液閉式環(huán)循環(huán)系統(tǒng)，減少水源的浪費(fèi)；?止回閥：在出現(xiàn)故障或斷電時(shí)，瞬間將泵組與大氣隔絕，與FBS裝置配合，防止水環(huán)真空泵內(nèi)水返回羅茨真空泵和系統(tǒng)；?靜音機(jī)箱：高轉(zhuǎn)速泵帶來(lái)高頻率的氣動(dòng)基頻噪音產(chǎn)生的1-2-3次諧波，通過(guò)超靜音機(jī)箱內(nèi)層的雙層吸音壁板吸收，進(jìn)一步降低噪音。?控制箱：設(shè)置泵組的電源、電流、運(yùn)行操作及指示狀態(tài)。