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一、背景

目前國(guó)內(nèi)大型發(fā)電機(jī)組配套的凝汽器抽真空設(shè)備多采用水環(huán)式真空泵，在真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型時(shí)，主要以滿(mǎn)足快速啟動(dòng)和最大允許泄漏量為選型依據(jù)，因此存在著凝汽器維持真空階段，配置功率過(guò)高的問(wèn)題。

在低真空范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，水環(huán)式真空泵的突出優(yōu)點(diǎn)在于其高效率的抽送空氣的能力，但水環(huán)真空泵的性能要受制于工作水溫度的影響，真空泵可達(dá)到的最大真空度取決于密封工作水溫度對(duì)應(yīng)的氣化壓力。因此當(dāng)夏季工況工作水溫度較高時(shí)，工作水的氣化加劇了水環(huán)真空泵抽氣能力的下降，造成凝汽器真空度偏低、汽輪機(jī)效率降低，同時(shí)水環(huán)真空泵長(zhǎng)期在極限真空運(yùn)行，不僅效率低、功耗高，同時(shí)還存在泵內(nèi)氣蝕加劇的現(xiàn)象產(chǎn)生，嚴(yán)重影響了水環(huán)真空泵的使用壽命。因此采用節(jié)能技術(shù)對(duì)凝汽器抽真空系統(tǒng)進(jìn)行改造是非常必要的。

羅茨-水環(huán)真空機(jī)組是一種高效真空機(jī)組，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等行業(yè)的真空蒸餾、真空蒸發(fā)、脫水結(jié)晶等工藝流程中，但電廠(chǎng)凝汽器抽真空系統(tǒng)一直采用傳統(tǒng)的單一水環(huán)真空泵的運(yùn)行模式。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保認(rèn)知程度的不斷深入，高效、節(jié)能、挖潛已成為各大電廠(chǎng)關(guān)注的管理重點(diǎn)，采用水環(huán)式抽真空系統(tǒng)加羅茨-水環(huán)高效真空機(jī)組的雙系統(tǒng)模式逐漸開(kāi)始大量應(yīng)用，并取得了較好的節(jié)能效果。

具體的思路為，不改變?cè)b置中的水環(huán)式抽真空系統(tǒng)的設(shè)備及功能，在抽真空主管道上并接一套羅茨—水環(huán)高效真空機(jī)組。在機(jī)組啟動(dòng)建立真空期間，首先由原裝置水環(huán)式抽真空系統(tǒng)進(jìn)行快速預(yù)抽，以達(dá)到啟動(dòng)真空，在正常運(yùn)行保持真空階段，使用羅茨—水環(huán)高效真空機(jī)組進(jìn)行維持真空。

二、改造的必要性

以2*300MW超臨界供熱凝汽式機(jī)組為例，采用2組雙抽供熱式汽輪機(jī)組，每組配置2套SKA(2BE1)353-590單級(jí)水環(huán)真空機(jī)組，一開(kāi)一備，單級(jí)抽速為36.5~89m³/min，電機(jī)功率為160kW，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的電機(jī)電流值為240A，運(yùn)行功率為115kW。

改造后，正常運(yùn)行階段，羅茨水環(huán)高效真空機(jī)組在冬季工況的運(yùn)行功率為27kW，夏季工況的運(yùn)行功率為33kW，按真空機(jī)組年運(yùn)行8000h計(jì)算，改造后可節(jié)省電量約為70萬(wàn)kW.h，按每度電0.7元計(jì)算，年節(jié)電效益約為49萬(wàn)元。除此之外還有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）采用羅茨水環(huán)高效真空機(jī)組后，可避免水環(huán)泵夏季工況時(shí)出現(xiàn)的抽氣能力嚴(yán)重下降的問(wèn)題，凝汽系統(tǒng)夏季工況的凝汽器真空能得到提高，從而優(yōu)化汽輪機(jī)做功效率，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，提升發(fā)電效率。

2）采用羅茨水環(huán)高效真空機(jī)組后，減少了原水環(huán)真空系統(tǒng)的工作時(shí)間，提高了其使用壽命，降低了其維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

三、改造方案

1、實(shí)施方案

不改變?cè)h(huán)式抽真空系統(tǒng)的設(shè)備及功能，在抽真空主管道上并接一套羅茨—水環(huán)高效真空機(jī)組。

建立真空階段時(shí)，使用原水環(huán)真空機(jī)組快速抽吸達(dá)到啟動(dòng)真空。

正常運(yùn)行維持真空階段時(shí)，使用羅茨—水環(huán)高效真空機(jī)組進(jìn)行真空維持。

2、機(jī)組配置

羅茨—水環(huán)真空機(jī)組主要配置為：羅茨真空泵、SKA(2BE1)水環(huán)真空泵、級(jí)間冷凝器、工作水換熱器、氣水分離器，以及必要的儀器儀表、管路、閥門(mén)、機(jī)架等。

羅茨—水環(huán)高效真空機(jī)組工藝流程見(jiàn)下圖所示：

3、機(jī)組安裝

在原抽真空管線(xiàn)上并接出口，聯(lián)接羅茨—水環(huán)高效真空機(jī)組。

4、電氣控制

電廠(chǎng)可根據(jù)自身設(shè)備規(guī)范和實(shí)際需求，采用PLC或DCS實(shí)現(xiàn)羅茨—水環(huán)真空機(jī)組的啟停及切換控制。

    淄博真空設(shè)備廠(chǎng)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：雙山真空）位于山東省淄博市博山區(qū)雙山街160號(hào)，是集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的真空技術(shù)工程專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家，是中國(guó)通用機(jī)械協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。公司設(shè)有山東省真空設(shè)備工程技術(shù)研究中心，山東省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，是高新技術(shù)企業(yè)，山東省創(chuàng)新企業(yè)。
    公司發(fā)展歷程：公司成立于1959年，是中國(guó)真空企業(yè)創(chuàng)始企業(yè)之一。1984年更名為淄博真空設(shè)備廠(chǎng)，1996年與德國(guó)西門(mén)公司子合資成立西門(mén)子真空泵壓縮機(jī)有限公司后，2000年4月27日企業(yè)改制為淄博真空設(shè)備廠(chǎng)有限公司。公司在行業(yè)內(nèi)首先通過(guò)了ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證、ISO14001：2004環(huán)境管理體系認(rèn)證、GB/T2800-2001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。先后承擔(dān)了國(guó)家火炬計(jì)劃，山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目，山東省科技專(zhuān)項(xiàng)同等課題，承擔(dān)并完成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)。
    公司產(chǎn)品：產(chǎn)品主要包括液環(huán)泵、旋片泵、往復(fù)泵、真空干燥、真空機(jī)組、真空集成工程等系列產(chǎn)品，用于國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)，國(guó)家重點(diǎn)工程，并銷(xiāo)往德國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、印尼、中東等國(guó)家和地區(qū)。 
公司所處行業(yè)地位 
中國(guó)通用機(jī)械協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、常務(wù)理事
中國(guó)真空學(xué)會(huì)常務(wù)理事
中國(guó)通用機(jī)械協(xié)會(huì)真空分會(huì)理事長(zhǎng) 
中國(guó)通用機(jī)械協(xié)會(huì)泵業(yè)分會(huì)副理事長(zhǎng)
中國(guó)通用機(jī)械協(xié)會(huì)干燥分會(huì)副理事長(zhǎng) 
國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)
機(jī)械工業(yè)部確定的首批科技進(jìn)步示范試點(diǎn)企業(yè)
山東省高新技術(shù)企業(yè)
山東省著名商標(biāo)
山東省名牌產(chǎn)品
國(guó)家火炬計(jì)劃工程企業(yè)

    全國(guó)真空行業(yè)首批采用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試產(chǎn)品，首批通過(guò)ISO9001-2000質(zhì)量體系認(rèn)證，首批通過(guò)煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志認(rèn)證，首批成為火電機(jī)組主要輔助設(shè)備推薦廠(chǎng)商及山東省首批采用企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP）管理的企業(yè); 是機(jī)電部、山東省質(zhì)量管理獎(jiǎng)企業(yè)和中國(guó)人民銀行景氣調(diào)查試點(diǎn)企業(yè)。