广一泵业探究凝汽器真空泵系统的设计

    抽气设备(或称为空气泵)的任务是不断的抽除凝汽器中的真空，以保持凝汽器所规定的真空值。抽气设备的正常工作与否直接影响到凝汽器的性能。在国内外电厂都曾经发生过由于抽气设备的工作不正常导致凝汽器真空恶化而被迫停机的事例。在现代电厂中，使用最为广泛的抽气设备一般有三种：射汽抽气器、射水抽气器和真空泵。射汽抽气器、射水抽气器属引射式抽气器，而真空泵为机械式抽气器。过去，在国产机组中几乎全部采用射汽抽气器。随着机组的大型化，特别是单元机组滑参数启动的要求，射水抽气器得到了广泛的运用。而在一些欧美国家机械式真空泵用的较多。目前，国产大型机组上也开始逐步使用机械式真空泵。

    某二电厂一期工程凝汽器循环水为淡水闭式系统，真空泵所需的水质也为淡水，因此该设备布置紧靠循环水泵出口管道，布置在发电机靠A排柱一侧，三台真空泵“一”字型顺列布置在真空泵水池旁边，滤水器、阀门及真空泵水管道均布置在水池的顶板上，凝汽器抽空气管道架空布置。离心式真空泵是一种由电动机驱动的机械式抽气器。水借助水池水面与真空泵混合室真空之间的压差虹吸进入水室，并经过分配器窗口进入旋转着的叶轮，高速水流由叶片槽道射出，从而带走由凝汽器漏入的汽气混合物。气水混合物在扩散器中经扩压后流回水池。

    真空泵系统由真空泵、滤水器、阀门及管道组成，以及一个地下钢筋混凝土结构的真空泵水池。滤水器还装有排污管，滤水器需定期清洗，将污水排至循环水坑集水井内。此外，在水池周围加了一圈护檐，以防机组启动时溢流口排不及，水从人孔溢出流入汽机房内。护檐中的水排至循环水坑集水井内。

    真空泵系统存在的主要问题是启动时间长。为缩短启动时间，红二电一期工程在系统中增加了一台启动用射汽抽气器，规范为：

    抽吸空气量：45kg／h

    所需蒸汽压力为：0.8～1.2MPa

    耗汽量：600kg／h

    在真空泵启动的同时投入射汽抽气器，当凝气器真空达到0.07MPa时，则可停止射汽抽气器。

 

真空泵与射水、射汽抽气器的性能比较

1、启动性能

    抽气器或真空泵的启动性能，直接影响到机组启动时所需凝汽器真空的建立真空泵、射水抽气器、射汽抽气器在启动工况下的性能见下图：

图1  启动工况下的性能比较表

    从图1中可看出：在5kPa吸入压力下，三者均具有100％的抽吸能力，而真空泵在低真空下的抽吸能力却远远大于射水抽气器和射汽抽气器。

2、安全性与经济性

    射汽抽气器以蒸汽为工作介质，其优点为布置紧凑、结构简单、维护方便，并能在短时间内建立必要的真空。但是射汽抽气器在额定工况下要求工作蒸汽的压力一定，如喷嘴前蒸汽压力改变，常常会使抽气器工作恶化。因而要求带有自动减温减压装置的备用汽源。在大型机组中射汽抽气器的供汽系统一般相当复杂，成为射汽抽气器工作不可靠的主因。

射水抽气器以压力水作为工作介质，与射汽抽气器一样，同样具有布置紧凑、结构简单、维护方便、并能在短时间内建立必要的真空等优点。另外，射水抽气器不消耗蒸汽，因此，其工作的可靠性射汽抽气器更高。但是射水抽气器需消耗大量的水，并需设置单独的升压泵。射水抽气器工作时一般用升压泵由冷却水管道或专门设置的射水箱中抽水作为工作水，其水量约占总冷却水量的5％ ～7％ 。真空泵是一种机械式抽汽设备。真空泵形成的真空与汽轮机组工况无关。真空泵所22能达到的真空决定于冷却水的温度，冷却水温度越低，所能达到的真空也就越高。因此，真空泵在实际运行中比射汽抽气器、射水抽气器更安全。

3、持续运行性能

    持续运行性能直接反映出真空泵或抽气器在额定工况下的经济指标，是决定真空泵和抽气器性能的关键因素。

 

广一泵业结论

   1、真空泵运行经济。在持续运行工况下，真空泵的单位耗功仅为射水抽气器单位耗功的23％ ～33％；在启动工况下，真空泵的抽吸能力远远大于射水抽气器和射汽抽气器。

   2、真空泵组运行自动化程度高，系统简单，操作简便，运行安全可靠。而射水抽气器、射汽抽气器系统较为烦琐，在运行中往往由于一些因素的影响，如升压泵出口压力低、冷却水位低、入口滤网堵等引起凝汽器真空低而停机。

   3、真空泵组结构紧凑、占地面积小、维护周期长，并且较抽气器具有噪音小、运行平稳、汽水损失小，是一种经济实用的节能型抽气装置。