电厂节能改造之射水式抽气器改为真空泵
发电厂给水系统电泵倒换为汽泵过程真空下降原因分析
发电厂给水系统电泵倒换为汽泵过程真空下降原因分析一、设备简介给水泵的驱动汽轮机也称驱动汽轮机或小汽轮机。
与电动机作为动力相比，汽轮机驱动给水泵虽然有启动时间长，汽水管路复杂，还需要设置备用汽源等缺点，但是其优势仍然十分明显，因而得到广泛应用。
600MW超超临界机组50%容量的主给水泵出口压力在30MPa以上，流量达到1400t/h左右，耗功达到9～11MW，由此采用小型汽轮机来驱动更有必要，其优点主要体现在：a．汽动给水泵转速高、轴短、刚度大、安全性好。
当系统故障或全厂停电时，仍可保证锅炉用水。
b．采用大型电动机驱动给水泵时启动电流大，启动困难，而汽动给水泵不但便于启动，而且可配合主机的滑压运行进行滑压调节。
c．大型机组若采用电动给水泵，其耗电约为全厂厂用电的50％，采用汽动给水泵则可降低厂用电，增加供电量3％～4％。
d．可以变速运行来调节给水泵的流量，因而可省去电动给水泵的变速器及液压联轴器。
本机组所采用的G16-1.0-2型给水泵驱动汽轮机是东方电气集团东方汽轮机有限公司从西屋公司引进的技术，为600MW等级汽轮机2×50%容量锅炉给水泵配套而设计和制造的驱动汽轮机。
该汽轮机在额定工况下提供600MW等级汽轮机给水循环的50%负荷，最大工况下可提供大机给水循环的60%负荷。
工作汽源的主蒸汽来自主汽轮机四段抽汽，备用汽源来自主汽轮机的再热冷段抽汽。
其中工作汽源既能适应THA工况时1.11MPa的抽汽压力（如上汽、东汽机组），也能适应0.83MPa的抽汽压力（如哈汽机组）。
二、事前工况机组正在进行启动前系统恢复操作，高低背压凝汽器并列运行，单台真空泵运行，电动给水泵运行。
一台小机已冲转至3000rpm,投入CCS控制，准备进行汽泵切电泵操作。
三、事件经过通过增加小机转速来逐步提升小机出力，事发时参数具体如下：小机转速3595rpm/min,汽泵入口流量438T/h,再循环调门开启20%，小机进汽压力0.27MPa,#2-2小机调门开度57%，#2机凝汽器真空-77.98KPa。
降低余热发电自用电率的措施
先带窑尾锅炉，根据窑尾窑头升温时间差，窑尾 废气温度会先升起来的特点，带炉刚投料时窑尾的 废气温度会达到４５０ｑＣ以上，要充分利用这段时间 的温度。先带窑尾锅炉的操作使得窑尾锅炉会有个
正常、平稳的需水量，反而有利于窑头锅炉的带炉，
避免了同时带窑头窑尾锅炉导致窑头ＡＱＣ锅炉省ＴＱｌ７２．６＋２５．９
文献标志码：Ｂ
文章编号：ｌ００７—０粥９｛２０１７）嘶—６５一０１
【ＤＯＩ］１０．１３６９７／．ｉ．ｃｎｋｉ．３２—１４４９／ｔｕ．２０１７．０６．０２５
降低余热发电自用电率的措施
周合江，白石磊，宋智音（济源中联水泥有限公司，河南济源４５９０１０）
１降低余热发电自用电率的措施 济源中联水泥有限公司４０００ｔＹｄ熟料生产线配 套建设７５００ｋＷ纯低温余热发电机组，机组采用两 炉一机双压带内置公共过热器系统。我公司余热发 电经过几年的探索和技改，余热发电自用电率大幅 降低。具体措施如下： （１）真空除氧改为化学除氧。我公司余热发电 锅炉给水除氧原采用真空除氧，配置有一台１５ ｋＷ 真空泵。由于除氧器设计位置较低（７．５１１３．平面），锅 炉给水泵前设计３０ ｋＷ引水泵一台，由于引水泵质 量原因，从余热发电投运以来该泵一直存在振动超 标。如果更换一台引水泵费用较高，并且真空除氧 效果也不理想，锅炉给水含氧量一直超标，氧含量在 ２００恤ｇ／Ｌ以上。并且该设计工艺复杂，设备的维护 量大。我公司设计增加两台联氨加药泵（一用一 备），加药点选取在凝结水泵出口进原除氧器水箱之 间的管道上，这样联氨在除氧水箱内经过翻腾，能够 均匀的分布在凝结水中。控制好锅炉给水的ｐＨ值 （在９～１１之间），给联氨在省煤器中完全反应提供 条件。 改造费用：增加两台联氨加药泵，搅拌泵两台、 药箱两个、管道２０ｍｊ阀门等费用在２．５万元左右。 年联氨使用费用：３ ｋｇ／天ｘ２６０天ｘ２５．５元瓜ｇ＝１９ ８９０ 元。每年按照２６０天运行时间（河南省年协同停窑 １２０天左右计算的）节电约：（１５ｋＷ＋３０ｋＷ）ｘ２４ｈｘ ２６０天＝２８０８００ｋＷｈ。“真空除氧改为化学除氧”项目 经过两年多的运行后，锅炉除氧效果良好，没有出现 有氧腐蚀现象，且节电效果明显。 （２）循环水泵的节能改造。我公司余热发电循 环水泵在最初运行中，为了节约电能，开始采用两用 一备，随后改为一用两备，但站用电率还是高。由于 原循环水泵存在以下问题：ＤＦＳＳ４００—２１／４型循环水 泵为普通型水泵，设计功率偏大，该水泵扬程高但流 量小，水泵汽蚀严重；循环水泵采用低压电机，额定 运行电流高达４５０Ａ，巨大的运行电流对电气柜造成 了很大的考验，２０１４年８月。１循环水泵抽屉柜插针 发热烧毁，巡检人员及时发现，２０１５年７月抽屉柜插 针再次出现严重发热现象；密封还采用盘根密封，设 备维护量大；原水泵震动及噪音偏太。 我公司联系水泵制造厂家，在一用两备运行模 式下运用在线流体系统纠偏技术，通过对流体输送 系统原设计工况的检测及参数采集，按系统最佳工 况运行原则，建立专业水力数学模型，判断引起高耗 能的因素，找到系统的最佳运行工况点，设计生产出 与系统最匹配的高效循环水泵，替换原有设备，使系 统始终保持在最佳运行工况。经过项目实施前后两 个月的检测，计算改造前电机实际运行功率在
汽轮机射水抽气器运行问题分析与节能改造
对比分析后，最终选用第三种方案。该方案虽然增加 了改造投资，但可以从根本上改变工作水温对抽气器工作 能力的影响。另外，补水水源由电站系统循环冷却水改为 工业新水，射水箱自然溢流改为水泵抽取，强制实现抽气 器工作水快速热交换。抽水泵抽取的温水送入电站系统循 环冷却水回水管网，最后经冷却塔冷却重复利用，水抽气器运行问题分析与节能改造
寇向阳
（上海宝山钢铁股份有限公司，上海 201900）
摘 要：汽轮机在夏季受自然温度影响，使得射水箱工作水温远远超过抽气器设计温度，造成抽气器工作效 率下降，最终导致冷凝器真空度降低，发电机经济效益低下。在实际生产中，上述问题无法得到有效解决，严重 威胁到汽轮机安全运行。经过实验，详细分析造成射水箱水温偏高的原因，并提出多种改造方案，以最优的实际 案例有效解决了问题。改进后的射水抽气器综合能耗明显降低，取得了可观的经济收益。
如果降低发电负荷，不但会造成蒸汽放散，而且还会 影响厂用电平衡。为了能够快速降低抽气器工作水温，提 高汽轮机冷凝器真空度，生产运行中一般会加大射水箱补 水量，让大量溢流水带走多余热量。此种方法虽然可以短 时间内提高凝汽器真空度，但是真空度无法长时间保持； 相反，机组运行工况会不断恶化，并会造成水资源浪费。 另外，两台射水泵同时开启，抽气器功率增加微弱，而射 水泵电耗翻倍增长，机组经济性能明显下降，运行成本攀升。 因此，有效利用水资源降低抽气器工作水温才是提高凝汽 器真空度的关键。 2.2 水温对抽气器工作能力影响分析
余热发电射水泵改液环真空泵改造
余热发电射水泵改液环真空泵改造
谢文虎
【期刊名称】《水泥》
【年(卷),期】2020()9
【摘要】我公司2500t/d水泥生产线配套的一组4.5MW汽轮发电机组于2011年2月投产运行,余热发电系统配套两台37kW射水泵,运行方式为一用一备的射水抽气系统建立并保持汽轮机系统真空。
1存在的问题由于我公司地下水供水不足,为了满足余热发电系统正常运行,我们利用农业灌溉通水渠引入河水应用在余热发电循环水系统,从而导致射水抽气器喷头、射水泵叶轮及水泵壳体结垢引起设备振动增加,射水泵轴承易损坏,电动机功率大,同时由于经过热交换的水温较高,若直接入循环水池会增加循环水池水温,增加降温成本,为此考虑改用液环真空泵。
【总页数】1页(P76-76)
【作者】谢文虎
【作者单位】甘谷祁连山水泥有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.625.9
【相关文献】
1.中小型机组真空系统射水抽气器改造为水环式真空泵的可行性研究
2.余热发电射水抽气系统的四项小改造
3.火力发电厂水环真空泵存在的问题及优化改造
4.新型节能水泵在余热发电循环水泵节能改造中的应用
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中小型机组真空系统射水抽气器改造为真空泵
中小型机组真空系统射水抽气器改造为真空泵降低汽轮机的排汽压力是提高火力发电厂循环热效率的重要手段之一。
而维持汽轮机背压有两个比较有效的途径：一是加强密封，减少空气漏入；二是提供适当的抽气装置。
减少空气漏入是最重要的。
抽气装置类型很多，其中水环式真空泵具有非常明显的优越性，它具有结构独特、抽气量大、节能、安全可靠、寿命长等特点，因此被电厂广泛使用。
目前在国内300 MW及以上机组均采用水环式真空泵作为凝汽器抽真空设备，在200MW、50 MW 等中小型机组上也有将水环式真空泵作为凝汽器抽真空设备。
l 射水喷射器在实际运行中存在的问题1．1 效率低射水喷射器是靠射水泵提供高流速的水在喷射器内形成一定的真空，从而将凝汽器内的气体抽出的抽气设备。
由于要求水的流速很高，管阻必然很大(管阻与流速的三次方成正比)，射水泵的很大一部分作功都消耗在管道损失上，因此，射水喷射器的效率较低。
1．2 用水量大射水喷射器采用抽取射水池的水进行抽真空，抽出的通常都是空气和水蒸汽的混合气体，所以有很多水蒸汽凝结成水进入射水池中，使射水池中的水温升高。
而射水池中水温高低对射水喷射器抽气效果起决定性作用。
因此，只有定期向射水池中加入冷水，排出热水，才能保持较低的射水池的水温。
1．3 热备用效果不佳一般射水池设在射水泵的下方，有些电厂在射水泵处于热备用时，发现射水泵中的水由于泵的底阔不严漏到射水池中的现象。
当备用泵要启动前，需要运行人员先向泵中注水，起不到真正热备用的作用。
1．4 真空度高的情况下抽汽效率低射水喷射装置是一种等质量抽气装置，虽然在低真空、空气密度较大的情况下抽气有一定效果，但在高真空度时．由于空气稀薄且流量不均匀，喷射器抽真空能力受到限制，而且运行不稳定。
1．5 所占空间大射水喷射装置包括射水池、射水泵、喷射器及其管道．其布置空间通常从汽机厂房零米到运转平台，所占空间大且不美观。
2 使用水环式真空泵的主要优点2．1 使用寿命长水环式真空泵在运转时，叶轮外端速度很低(水环式真空泵转速为450—590 r／min)。
300MW火电机组凝汽器抽气系统节能改造经济性分析
４ ．Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ８ ０ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｘｕ ｅ Ｄｏ ｎ ｇ ｆ ａ ，Ｗ ａ ｎ ｇ Ｂｏ 。 ，Ｍ ａ Ｔｉ ｎｇ ｓ ｈ ａ ｎ 。 ， Ｚｈｅ ｎ ｇ Ｌｉ ｋ ｕｎ
（ １ ．Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｃ ｏ． ，Ｌ ｔ ｄ． ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ７ ５ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
摘 要 ： 对 射 水 抽气 器 和 水 环 真 空 泵 两 种凝 汽 器 抽 气 方 式 性 能 进 行 了 比较 。结 合 某 ３ ０ ０ Ｍｗ 火 电 机 组
凝 汽 器 抽 气 系统 由射 水 抽 气 器 更 换 为 水 环 真空 泵 的 节 能 改造 工作 ， 介 绍 了制 定 的 改造 方 案 ， 分 析 了节 煤 收 益
ａ ｉ ｒ ｅ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｐ ｕ ｍｐ ．Ｔ ｏ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｊ ｅ ｔ ａ ｉ ｒ ｅ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｐ ｕ ｍｐ ，
余热发电除氧器射水抽气系统改造
余热发电除氧器射水抽气系统改造我公司一条5000t/d熟料生产线，余热发电配套9MW发电系统，2009年投入生产运行发电，目前发电量8000kwh。
为节省电能，经分析认为凝汽器、除氧器运行时，要求的真空度相同，如果能用管道将它们的系统连接起来，则能停用一台套射水抽气器，起到节省电能的效果。
余热发电除氧器是锅炉给水除氧设备，该设备设计为真空除氧，运行时除氧器水箱真空为-0.092MPa左右，为了抽取除氧器水箱内的空气及给水中析出的氧气，配备一台15Kw射水抽气器，机组运行时该射水抽气器24小时运行。
余热发电凝汽器是余热主要设备汽轮发电机组的附属设备，凝汽器的功能是将汽轮机做完功的低温低压蒸汽凝结成水，然后再打至锅炉内加热成高温高压蒸汽进行发电。
由于蒸汽在汽轮机中做功后压力温度极低，为了提高发电效率凝汽器设计为真空运行，运行时凝汽器的真空为-0.092MPa左右，为了抽取凝汽器内的空气及部分未凝结的蒸汽，配备两台30Kw射水抽气器（一用一备），机组运行时该射水抽气器24小时运行。
发电机组正常运行时，凝汽器射水抽气器和除氧器射水抽气器同时运行，因两台设备要求真空度相同，为了降低电耗，因此考虑将除氧器的真空系统管道并到凝汽器的真空系统管道上，用凝汽器射水抽气器同时抽取凝汽器和除氧器两台设备的真空，停用除氧器射水抽气器。
用管道将凝汽器真空管道与除氧器水箱相连接，用凝汽器射水抽气器同时抽取凝汽器和除氧器的真空，停用除氧器射水抽气器。
改造后建立的真空，夏季在﹣89KPa左石，冬季在－94kPa左右，排气温度夏季在48℃左右，冬季在38℃左右。
真空度提高约4kPa，排气温度降低约5~8℃，使得发电量约提高100k Wh/h 以上。
汽轮机机组开机后很快就可以建立相应的真空，比改造前缩短约20min，相应的电站并网时间提前，增加发电量约1000kWh／次，减少了蒸汽的外排浪费，同时也减少排放造成的噪声污染。
窑系统停窑后可延长发电时间约50min，可增加发电量约900kWh／次。
某电厂射水泵改真空泵分析 李丹枫
某电厂射水泵改真空泵分析李丹枫摘要:某电厂原使用射水抽汽系统建立并维持真空，在日常运行中发现因为这套装置抽气量小，凝汽器建立真空时间较长且在正常运行时抽气效率偏低，对整个余热部分热效率有着较大影响。
经过研究讨论决定采用锥体两级真空泵替代了原有的射水抽汽系统。
改造完成后成功地解决了上述问题并节省了厂房空间布置，降低了抽真空系统的电耗水耗，同时降低了抽真空系统运行噪音，达到了预期的改造目的。
关键词：射水泵；锥体两级真空泵；改造一、研究意义现在我国在火力发电机组中普遍使用的抽真空系统有射水或射汽抽真空装置以及真空泵。
对于采用喷射式抽真空装置（射水或射蒸汽）的机组，经过长时间运行发现它们有较多的弊端：①凝汽器的排汽压力较高，尤其是在环境温度较高时排汽压力更高。
实际上射水抽汽系统由于其本身原理上的局限性，抽汽能力有限，吸走凝汽器空气的能力也就偏低。
在环境温度较高时，射水池循环水温度与外界换热效果变差，从而使射水泵工作水温升高，环境温度越高该过程越明显。
而工作水温高容易导致射水抽汽器内部产生汽化。
汽化过程将极大地影响射水抽汽器的运行效率，进而使凝汽器内部真空因为抽汽装置吸力降低而恶化。
②降耗和环境保护的问题。
因为凝汽器内部真空受射水抽汽系统工作水温的影响较大，为了保持凝汽器高真空运行射水池需要大量地换水，补充大量的新鲜低温水并排走已经被加热的工作液，而所排放出的热水往往是难以回收的，这种大计量的换水严重地浪费了水资源，另外射水抽气器在正常工作时噪音非常大，不能满足公司环境保护及节能降耗的要求。
综上所叙，电厂决定对射水泵抽真空系统进行改造，由全新的两极椎体真空泵代替射水泵，这种真空泵从机组启动时间、运行能耗、资源节约以及机组安全可靠性等方面均胜于传统射水泵，本文将电厂使用锥体两级真空泵替代射水泵的前后运行状况进行对比，以此论证改造的必要性与实用性。
二、射水泵使用现状1、电厂射水泵简介：电厂使用的射水泵又名喷射泵，它由喷嘴、混合室和扩大管等构成，利用流体流动的能量转变来达到输送的目的。
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电厂节能改造之射水式抽气器改为真空泵
射水式抽气器是维持凝汽器真空系统的重要部件，其工作原理是：由射水泵来的0.2MPa~0.4MPa压力水经喷嘴将压力能转变为动能以高速射出，在混合室内形成高度真空，是凝汽器内的气、汽混合物被吸入混合室内，然后与压力水混合，经扩压管带出到冷却水池。
在实际运行中，由于在真空状态下水、气、汽混合物产生强烈的扩容混合作用（在设备旁可听到其形成强烈的水汽冲击爆炸声音），对射水式抽气器的扩压管形成了强烈的冲刷，致使其使用寿命只有1年左右。
以抽气量为7.5kg/h的射水抽气器为例，其耗水量大，射水泵电机功率为22kW，运行电流41A，耗电量和非常大，改造为高效经济型的抽真空系统非常有必要。
可行性分析，
由于汽轮机厂家在选型抽气系统时都以快速建立真空的要求(遵循30min真空达到启机要求）和最大不凝结气体量为依据，所以抽气器普遍选的偏大，在机组正常运行时，抽气系统维持真空还有较大的余量，这样就还有优化的空间。
改造的想法：原有的射水抽气器系统保留，只在快速启机时投入，正常运行后就将其停掉，用高效的液环真空泵代替其工作，保持正常的真空即可。
抽真空系统工作液为内循环，用凝汽器的循环水作为工作液冷却液，循环水从冷凝器循环进口接入抽真空系统中的冷却系统，再回到冷凝器循环水出口，改造方便，成本较低，维护成本低，而且其极限真空度因油的饱和蒸汽压较低而得到较高的提升，可达绝压6.7mbar以下，甚至1.3mbar，而水环式真空泵因水的饱和蒸汽压较高只能达到绝
33mbar。
抽真空系统主要设备及技术要求
抽真空系统技术参数：
改造前后对比：
按年运转率7200小时计算，年节电量：
改造前系统电耗：P改前=7200*23.7（射水泵每小时耗电）=170640（kwh）；
改造后系统电耗：P改后=7200*5.4（真空泵每小时耗电）=38880（kwh）；
年节电量为：P节电=170640-38880=131760（kwh）；电价为0.58元/kwh，年节约电费为76420元。
年节水量：5*7200*2%=720吨。
该技改方案大大缓解了余热发电用水的困难，同时站用电量也大大的降低，真空系统完全能够维持原抽气系统的抽气能力，真空度与原来的持平。
达到了技改的预期目的。