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摘 要:本文主要通过分析小漠电厂真空系统运行效率低的原因,通过借鉴成熟的运行经验,提出真空系统的改造方案,并通过对改造前后真空系统运行参数的对比分析,得出真空系统改造后运行经济性的提升,为类似发电机组提供数据参考,在实现小漠电厂运行经济性的同时,也为电力行业带来更高的经济效益。
关键词:真空系统;水环室真空泵;罗茨真空泵;经济性
一、引言
小漠电厂真空系统设计初期采用目前1000MW机组常用的水环室真空泵设计,根据其他已投产电厂长时间的运行经验,该真空系统具有较高的稳定性及经济性。但是在小漠电厂投产后的实际运行过程中,真空系统经常出现各种各样的问题,导致设备的利用率和抽真空效率均较低。为了提高设备的利用率和机组的经济性,有必要对该系统出现的问题进行分析并提出改造方案。
二、真空系统效率低原因分析
通过对小漠电厂的实际运行情况分析,小漠电厂真空系统运行效率低既有设计初期选型的原因,也受限于真空泵本身的运行特点,还与小漠电厂所处环境有关系。
1、小漠电厂在设计初期主要考虑机组快速启动的响应速度(真空系统启动后30分钟内能达到汽轮机冲转要求的真空值)和最大的允许漏气量作为选型的基本原则,所以小漠电厂真空系统在设计初期时的选型偏大。但是该系统在机组的正常运行过程中,维持机组真空时具有较大的裕量,真空系统的能耗较高。
2、水环室真空泵的运行效率η=ηιs×ηω×ηm[1],其中ηιs为等温指示效率,经验值取0.92~0.95,它反映实际压缩过程与等温压缩过程的偏差;ηω为水环室真空泵的运行损失,经验值取0.5~0.7,它主要是真空泵叶轮搅动流体流动的损失;ηm为机械效率,经验值取0.98~0.99。
所以水环室真空泵的实际运行效率在45%~65%左右。
3、小漠电厂由于地处海边,真空泵在设计时使用的是海水冷却,而海水中海生物及淤泥容易造成真空泵的冷却器的堵塞,引起真空泵冷却水量的不足,导致真空泵水环温度上升,影响真空泵的抽真空能力。并且在海生物繁殖季节,真空泵冷却器基本需要每天清理一次,不仅严重影响设备的利用效率、增加了设备的维护成本,而且对设备的损害也很严重。
三、真空系统改造
通过以上分析,为了提高真空系统的工作效率,保护设备的可靠性,有必要对小漠电厂的真空系统进行改造。由于目前主要需解决的问题是提高机组正常运行过程中真空系统工作效率以及真空系统设备的可靠性,所以真空系统的改造主要是新增两套高效抽真空设备,并不改变原有的三台水环室真空泵,避免影响机组启动过程的快速响应功能。新增的高效抽真空设备为目前成熟应用的高效罗茨真空泵组,该真空泵组的极限抽真空值小于500Pa,比原有的水环室真空泵的极限抽真空值3300Pa高出约一个数量级。
四、真空系统改造前后运行对比
通过查找历史运行曲线,原真空系统运行数据见表一,改造后真空系统数据见表二。
通过对以上两个表格中的数据计算,可以得出改造后真空系统的节能效果分别如下:
五、结束语
通过分析对比小漠电厂真空系统改造前后真空系统的运行参数,并利用真空对煤耗影响的经验数据分析得出小漠电厂运行煤耗平均可降低1.5g/kW左右。
假设小漠电厂每年发电量为100亿千瓦时,则可减少耗标煤量15000吨,标煤价按600元/吨价格计算,每年可节省资金900万元。
参考文献
[1] 小漠电厂真空泵节能改造可研方案[S],华润电力(海丰)有限公司,2015.
[2] 真空系统运行管理规定[S],华润电力(海丰)有限公司,2016.
关键词:真空系统;水环室真空泵;罗茨真空泵;经济性
一、引言
小漠电厂真空系统设计初期采用目前1000MW机组常用的水环室真空泵设计,根据其他已投产电厂长时间的运行经验,该真空系统具有较高的稳定性及经济性。但是在小漠电厂投产后的实际运行过程中,真空系统经常出现各种各样的问题,导致设备的利用率和抽真空效率均较低。为了提高设备的利用率和机组的经济性,有必要对该系统出现的问题进行分析并提出改造方案。
二、真空系统效率低原因分析
通过对小漠电厂的实际运行情况分析,小漠电厂真空系统运行效率低既有设计初期选型的原因,也受限于真空泵本身的运行特点,还与小漠电厂所处环境有关系。
1、小漠电厂在设计初期主要考虑机组快速启动的响应速度(真空系统启动后30分钟内能达到汽轮机冲转要求的真空值)和最大的允许漏气量作为选型的基本原则,所以小漠电厂真空系统在设计初期时的选型偏大。但是该系统在机组的正常运行过程中,维持机组真空时具有较大的裕量,真空系统的能耗较高。
2、水环室真空泵的运行效率η=ηιs×ηω×ηm[1],其中ηιs为等温指示效率,经验值取0.92~0.95,它反映实际压缩过程与等温压缩过程的偏差;ηω为水环室真空泵的运行损失,经验值取0.5~0.7,它主要是真空泵叶轮搅动流体流动的损失;ηm为机械效率,经验值取0.98~0.99。
所以水环室真空泵的实际运行效率在45%~65%左右。
3、小漠电厂由于地处海边,真空泵在设计时使用的是海水冷却,而海水中海生物及淤泥容易造成真空泵的冷却器的堵塞,引起真空泵冷却水量的不足,导致真空泵水环温度上升,影响真空泵的抽真空能力。并且在海生物繁殖季节,真空泵冷却器基本需要每天清理一次,不仅严重影响设备的利用效率、增加了设备的维护成本,而且对设备的损害也很严重。
三、真空系统改造
通过以上分析,为了提高真空系统的工作效率,保护设备的可靠性,有必要对小漠电厂的真空系统进行改造。由于目前主要需解决的问题是提高机组正常运行过程中真空系统工作效率以及真空系统设备的可靠性,所以真空系统的改造主要是新增两套高效抽真空设备,并不改变原有的三台水环室真空泵,避免影响机组启动过程的快速响应功能。新增的高效抽真空设备为目前成熟应用的高效罗茨真空泵组,该真空泵组的极限抽真空值小于500Pa,比原有的水环室真空泵的极限抽真空值3300Pa高出约一个数量级。
四、真空系统改造前后运行对比
通过查找历史运行曲线,原真空系统运行数据见表一,改造后真空系统数据见表二。
通过对以上两个表格中的数据计算,可以得出改造后真空系统的节能效果分别如下:
五、结束语
通过分析对比小漠电厂真空系统改造前后真空系统的运行参数,并利用真空对煤耗影响的经验数据分析得出小漠电厂运行煤耗平均可降低1.5g/kW左右。
假设小漠电厂每年发电量为100亿千瓦时,则可减少耗标煤量15000吨,标煤价按600元/吨价格计算,每年可节省资金900万元。
参考文献
[1] 小漠电厂真空泵节能改造可研方案[S],华润电力(海丰)有限公司,2015.
[2] 真空系统运行管理规定[S],华润电力(海丰)有限公司,2016.