迅达真空泵丨真空泵性能下降原因分析及改造方案探索

凝汽器抽真空系统是将凝汽器空气区内非凝结气体抽出，保证汽轮机在良好的真空状态下运行。该厂凝汽器汽侧抽真空系统设置三套50%容量的水环式真空泵，并联布置，正常运行时，二套真空泵运行，分别对高、低压凝汽器抽真空，另外一套作为备用，三台真空泵之间 设置联络门，运行方式灵活。在机组启动时，三台迅达真空泵可一起投入运行，能更快地建立起所需要的真空度，从而缩短机组启动时间。机组投运至今，多次发生因凝汽器真空泵性能下降造成机组真空降低异常，迅达真空泵厂将从真空泵原理、真空系统流程、真空系统异常及分析、真 空系统整改建议四方面入手分析。
一、水环式真空泵
水环式真空泵作为一种性能优越的新型凝 汽器抽真空设备，它具有使用安全、操作简单、运行经济、工作可靠、动静部分接触面积小、无需油润滑、运行噪音小、结构紧凑等特点。
它的主要部件是叶轮和壳体。叶轮由叶片和轮毅构成，叶片有径向平板式，也有向前（向叶轮旋转方向）弯式。壳体由若干零件组成，不同型式的水环泵，壳体的具体结构可能不同，却有着共同的特点，那就是在壳体内部形成一个圆柱体空间，叶轮偏心地装在这个空间内，同时在壳体的适当位置上开设吸气口和排气口。吸气口和排气口开设在叶轮侧面壳体的气体分配器上，轴向吸气和排气。
二、水环式真空泵系统流程
水环式真空泵泵组是由水环式真空泵低速电动机、汽水分离器、工作水冷却器、气动控 制系统、高低水位调节器、泵组内部有关连接 管道、阀门及电气控制设备等组成。
三、真空系统异常及分析
1、广东真空泵性能分析
该厂采用佛山水泵厂生产的改进型2BW4 353-0EK4水环式真空泵，工作转速590r/ndn， 冷却液供液量4-13m3/h,配置额定功率160KW电机，额定电流328A。
通过该泵特性曲线，我们可以得出以下结 论：随着吸入真空度的增加，广东真空泵的轴功率 增加。所谓的吸入真空度是指泵入口处压 力。根据真空度概念，其大小等于大气压Pa与 测点处压力P之和（lmbar=100pa)。在压力相同的情况下，随着工作液温度升高，真空泵的抽力逐渐下降。在工作液温度相同的情况下，随着真空泵入口压力的增加，真空泵的抽气量能随着增加。在真空泵抽气量一定的工况下，随着工作液温度升高，真空泵入口 的吸入压力升髙，即真空泵入口负压下降，如果凝汽器对应负压低于真空泵入口负压，则会造成真空泵汽蚀，真空泵出力下降，凝汽器真空会因空气的聚集下降。随着真空泵汽蚀，工作液温度会进一步增加，凝汽器真空会因此急剧下降，形成恶性循环。
2、迅达真空泵工作液温度异常分析
1）真空泵冷却器开式水侧冷却水管堵塞 由于该厂莅临黄海区域，海水泥沙含量较高，且该水域紫菜较多，易滋生蛤蜊等壳体动物，在循环水栗启停、电动滤水器失效或者循环水压力不足，冷却器开式水侧不能形成连续水流时，均会发生海生物滋生、泥沙沉积，冷却器堵塞异常，在这种情况下，真空泵工作液不能得到冷却，真空泵性能下降。
2）真空系统管道腐蚀泄漏 海水具有很强的腐蚀作用，即使使用高抗腐蚀的不锈钢材料也不能满足需要，冷却水管多次因腐蚀，管道壁减薄，形成沙眼发生泄漏。虽然管道泄漏可以带压堵漏，但是管壁减薄使带压堵漏的风险成倍增加，若沙眼处的循环水压力较低，向内嘬空气，则会破坏循环水的虹吸作用，造成循环水流动滞缓，真空泵工作液不能得到冷却而升高，真空泵性能下降。
3）真空系统喔空气 在循环水系统运行方式发生改变，如循环水系统注水、循换水泵启停等情况，若死角处的空气不能排净，循环水压力高时空气积聚的能量会在循环水压力降低时释放，造成循环水流动滞缓，真空泵工作也不能得到冷却，真空泵性能下降。因此在循环水压力发生较大波动后，要及时对循环水系统排空气（循环水系统利用虹吸作用循环，部分E域为负压，所以空气易聚集）。
四、真空系统整改建议 针对上述的各种异常，迅达真空泵厂有以下几个思路
1、管线改造及更换管材对原来高空布置的冷却水进、回水母管改造，将高空布置的回水管子掩埋地下，增大冷却器进、回水管之间压差，减少虹吸阻力，有效防止因管子锈蚀引起的嘬空气，同时将进口不锈钢材料改为PVC管材，防止管道腐蚀。该 方案改造简单，造价便宣，但没有彻底改变真 空泵冷却水利用虹吸排水的缺点。
2、改变冷却水及回水方式真空泵冷却水管腐蚀、冷却器堵塞等原因归根结底是因海水冷却，如果将冷却水更换成淡水就能很好解决这个问题。在电厂整个用水系统，工业水温度与海水温度差别不大（均与环境温度近似），可以很好的替代海水作为冷却水，同时厂房内0M高空环形布置工业水管，可以将冷却器的进水接在工业水进水管道，回水通过地下管网接至机组排水槽，通过废水泵 进入工业废水池，通过简单处理进入工业水池， 形成循环。根据真空泵冷却器设备规范，每台 机组需要冷却水量为56m3/h，四台机总共需 要224m3/h的水量。该厂工业水栗满足流量需 求，同时全厂共4台工业水泵，其中一台长期运行，可靠性高。但夏季，工业水温度可能达到30°C以上，较深海海水温度高，真空泵仍然存在汽化危险。而此时厂房内暖通空调水温度仅有16°C，4台暖通空调水泵可以很好满足夏季工业水（真空泵冷却水）的冷却，保证冷却水温度在正常范围。然而空调水不能在冬季作为工业水（真空泵冷却水）的冷却水，因为中央空调冬季切换至冬季模式，空调水温度能达到40°C，所以冬季直接采用工业水进行冷却。
此改造方案可以很好解决循环水管道腐蚀 以及真空泵冷却器堵塞以及管道嘬空气的问题，但是管道布置以及布置方式复杂，且用辅控设 备给主控供水，跨专业管理可能存在盲区，且存在冬季和夏季两种模式，存在倒换问题，同时若空调水冷却器发生泄漏也将影响机组运行的安全性与可靠性。
肇庆迅达真空泵综上述两种方案分析，种方案简单但不太可靠，第二种方案稍微复杂，可靠性很高。建议电厂在选择方案时，根据实际情况合理选择。
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