1、 辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有限公司水环真空泵改装喷射器技术方案广东省佛山水泵厂有限公司2009 年 4 月辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有限公司1、电厂情况介绍水环真空泵的规格大小是根据电厂发电机组的设计运行工况进行选型确定的，当运行在设计工况范围内，真空泵正常运行；如因其它原因而偏离了运行工况（超出设计工况），真空泵会产生汽蚀现象，严重时会影响真空泵叶轮使用寿命。如果电厂系统由于其它原因（如凝汽器漏气量过小/冷却水压过小导致供真空泵换热器冷却水量过少）真空泵则会运行在较高
2、真空下，相当于在接近或处于憋死状态下运行时。由于固有的物理现象，在水温一定的情况下，真空越高，水温越高，泵内的水越接近沸腾，并会产生大量气泡，气泡的生产与破裂的过程会对叶轮造成汽蚀损坏，而且会发出非常大的汽蚀噪声。如要解决这个问题，降低水温成本较大;降低真空度也就是让凝汽器背压上升这样更不可能。理想的办法就是在原水温、系统真空不变的情况下能解决汽蚀的产生。目前最佳的解决办法就是在真空泵上加装大气喷射器。这样可以完全解决汽蚀的产生。2、喷射器原理:大气喷射器又叫大气喷射真空泵,可以直接利用常压大气作介质，可以按一级、二级、三级串联工作。在实际应用中，大气喷射泵是作为水环泵的前级泵，组成水环大气喷
3、射泵机组，来提高水环泵的极限压力和扩大其工作范围。由于水环泵受到水温限制，在极限真空下其抽气速率大幅减少以及水环泵内部容易产生汽蚀状况，这时配带大气喷射泵就有很大的好处。汽蚀是一种物理现象，当真空高到一定值时，真空泵内的工作水会不断产生气泡破裂的现象，当这种现象出现时，会导致真空泵噪声剧增，出现这种情况并不是泵的质量问题，只要是采用水作密封液（工作液）的真空泵就会出现这种情况；但出现汽蚀现象对真空泵来说也是一种非正常状态，经常在这种状态运行会影响到真空泵的使用寿命；为避免在这种情况下运行，最佳选择就是给真空泵加装大气喷射。加上大气喷射泵后，当发电机组在冬季运行时，整个真空泵组抽气性能会更好，因
4、此凝汽器真空仍可保证在目前水平或者更高。但真空泵本体其内部真空度仅在 12KPa 左右（此时系统真空在 38 KPa 范围之内）,这样就可有效避免气蚀的产生。大气喷射泵由喷嘴、吸气室和扩压器组成。其排气口与水环泵进气口相连，如下图示；辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有限公司喷射器原理：先起动水环泵，使喷嘴进气口与排气口间形成压力差，大气便从喷嘴进入泵内。当压力差为大气压力的二分之一时，空气介质经喷嘴收缩段得到加速，到喉部时可达到声速，到扩张段再进一步加速到超声速，射向扩散器，形成高速射流，并造成吸气室内的压力比被抽容器内的压力低，因此将被
5、抽气体吸入室内。由于二股气流在吸气室内混合，动量交换产生的损失使气流速率逐渐减慢，当进入扩散器喉部时则降到声速以下。经扩散器扩张段时，速度进一步降低，压力不断升高，最后达到大气喷射泵排气压力，即水环泵吸气压力，则由水环泵把气体吸入，再排出泵外，即完成了吸气、排气过程。3、改造前后性能、经济性对比：1）大气喷射器启动后，由于真空泵的真空保持在 12Kpa 左右，参照真空泵功率曲线，其轴功率会增加，在 12KPa 时，其轴功率是 113KW 左右；因凝汽器真空是变化的，也就是目前使用的真空泵抽气真空也是变化的，真空泵的轴功率随真空度也是变化的，所以不能具体说明轴功率提高多少。一般的我们按 6Kpa
6、（轴功率在 99KW）与 12KPa（轴功率在 113KW）来对比，也就是说加装大气喷射器后，其轴功率大约会提高 14Kw 左右。2）系统的真空度一般会保持或者提高，主要的也还是看目前真空泵的运行情况，如目前运行的真空泵在 6KPa 或更高真空，则大气喷射器启动后，真空泵机组的抽气性能将提高，系统将会有向更高真空的趋势发展。具体的提高值是多少，因涉及的问题比较复杂。与凝汽器的性能有很大关系，如凝汽器的冷凝效果不太好，则泵组即使抽气量再大，抽到的也是没有完全冷凝的水蒸气，对提高真空度的作用是没有用处的。如凝汽器的冷凝效果较好，而且凝汽器的严密性又较好的情形下，由于加上喷射器的泵组在高真空下抽气性
7、能提高了，因此将会真接提高凝汽器的真空度。4、供货范围：机组改造加装喷射器，将增加如下零部件：（按每台真空泵计）序号 名称 规格型号 单位 数量 备注1 喷射器 P380 台 12 气动蝶阀 D10250 套 1 德国盖米阀门3 气动蝶阀 D10080 套 1 德国盖米阀门4 进气三通 件 1辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有限公司5 喷射器进气三通 件 16 进气三通接管 件 17 压力开关 D2T-H18SS 件 1 美国 SOR8 电气箱 套 1 需要改造说明：a) 第 4 项的进气三通可以在原来的基础上改造，但是需要将原件发到我公
8、司。b) 电气箱的改造我公司提供逻辑图纸，需要用户热控专业配合。5、改造安装的步骤；具体实施方法是：电厂先将真空泵改造所必需的管路:进气三通、进气三通接管等零部件拆下运回佛泵公司，佛泵将在原管路进行改装。如果检修时间较短，不想在路上来回耗费时间，本公司可以直接新做一个进气三通。改造后将有:进气三通（改造后）、进气三通接管、喷射器进气三通、以及一大一小二个气（电）动蝶阀再加上必要的仪表；佛泵将初步试装过的管路做好标志后散件提供给电厂，电厂在现场需要对管路进行配装，具体的管路详见喷射器管路布置示意图；如泵组的控制是由 DCS 控制的，则佛泵提供改造所需的逻辑图，具体电气（热控）改造由电厂方面进行。
9、如电厂方面认为改造时间短，也可以将必要的控制由泵组上带一个控制箱来实现，控制箱也可由佛泵提供，主要是控制喷射器的启动、停止。因加装了一段管路，泵组管路加长了 700800mm，电厂需要做的工作是将从凝汽器过来与真空泵相接的管路相应改短。其它接口及地基将不用改动。详细说明：1）机械改动部分机械部分的改动主要是将原来真空泵组的进气三通拆除,装上本次提供的喷射器组件。由于泵组进气管路长度比原来增加了 700800mm，因此原来系统上用户接管、用户闸阀（手动阀）相对应需要移开 700800mm 长度（截断一段用户接管），以便喷射器组件有足够的安装位置。如位置不够，可考虑将水平安装的闸阀移到垂直的位置。
10、原则上要求尽量想办法将喷射器组件装上。辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有限公司从两张图上比较可知道改装后的进气管路比原来机组管路加长了700mm 的长度，增加的零部件在图上已经标出！如位置不够，可将管路上的闸阀改为竖立装在管路上，这样就有截断700mm 的管路余地！2）机组控制部分改动（参看改装后的流程图）喷射器三通接管（增加）接管喷射器P380（增加）压力开关(47a)（增加）气动蝶阀(16b) DN250（增加）气动蝶阀(19a)（增加）DN80辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有
11、限公司增加了压力开关 47a（有两个压力点 47a.1 和 47a.2）,其作用是用来控制进气三通与喷射器三通接管间的气（电）动蝶阀（16b）以及喷射器上的气（电）动蝶阀（19a）的开与闭，从而控制喷射器的投入和撤出！具体控制如下：大气喷射器投入和撤出逻辑控制a)当一台主泵正在运行时，压力开关47a1 测得压力小于 10kPaA（具休的设定值可按现场需要进行.如喷射器启动后,系统真空度比单泵运行时有短时间的下降,则要求将设定值小于10KPa。）时，大气喷射器切换阀16b关闭，同时大气喷射器驱动气体阀门19a开启。当上述两个阀门动作完成后，大气喷射器则处于投入状态。b)当一台主泵运行时，压力开关
12、47a2测得压力大于 14kPaA（此值用户可自行设定），大气喷射器驱动气体阀门19a关闭，同时大气喷射器切换阀16b开启。当上述两个阀门动作完成后，大气喷射器则处于撤出状态。c)原来机组压力开关 47（两个压力点 47.1 和 47.2）以及压差开关 47b 的设定值均不需要改变！说明：压力开关是双设定点。6、实例说明：水环喷射机组作为一种很成熟的产品，在各个行业已广泛应用，同样作为抽凝汽器真空设备也很多应用电厂。由本公司自主设计的喷射器，完全针对配套的真空泵性能来设计，效率达到最佳状态。对比单一真空泵，凝汽室真空有可能达到更高。现在已有很多的实际运行对比：如珠海发电厂的 2X600MW 机
13、组，按设计每台发电机组需要二台真空泵运行；因运行过程中出现噪声及汽蚀的困扰，后来将一台机组上的一台真空泵改装大气喷射器试运行。结果发现一台真空泵+喷射器的泵组可以代替二台真空泵的运行，而且真空度比原来高出 1KPa左右，噪声及汽蚀现象完全消失。效果之好完全出乎意料，因为在现场完全可以从没改造的另一台机组对比中得出。另还有沙角 A 电厂的 2x300MW 机组，因机组较老，漏气较大，需要一直运行二台真空泵（也是水环喷射器机组，国内另一家真空泵厂家产品;按原设计要求是一用一备），后来改造采用本公司全新的水环喷射机组，在相同的转速/相同电机功率的情况下，完全可以一台真空泵代替，而且真空度也比原来的高
14、出 1KPa 左右。(需要说明:因为凝汽器背压受较多因素影响,装上喷射器后凝汽器真空度不一定能保证更好,但一般情况下能保证在原来的真空度).因此现在很多电厂通过了解对比,也越发趋向于水环喷射机组作为凝汽器抽真空设备, 目前已有较多电厂、设计院认识到水环泵带喷射器的好处，因此新建电厂都是较倾向于带喷射器的泵组。原来的没有配置喷射器的真空泵,也纷纷进行改造.如东部 LNG 燃气电厂、大唐辽宁大唐国际锦州热电厂(2300MW)燃煤供热机组辅机-水环真空泵改造 广东省佛山水泵厂有限公司潮州电厂、惠来电厂、蓬莱电厂、大唐乌沙山电厂等。7、附件流程图（原来）流程图（改造后）逻辑图纸（改造后）外形图（带大气喷射器）
