（广东省电集团有限公司沙角A电厂）问题，提出并实施真空泵系统的改造措施，提高了机组的安全性和经济性。

　　概述某厂丨丨期为2台上汽早期引进型300MW机组，汽轮机型号为N300-16.7/538/538.每台机组配2台武汉水泵厂出产的2BE1353-0型水环式真空泵，额定流量：51m3/min，极限真空度：33kPa转速：590r/min，额定功率：160kW.单台泵组出力按全容量设计，但因机组投产年限久，实际运行也不能满足原计设的一用一备要求，长期双泵并列运行，不但大幅增加厂用电耗，而且影响泵组使用寿命，维护工作量大，设备检修成本高，降低了机组安全性和经济性。

　　另外，由于泵进口抽气母管设计为向下布置，进口管系长期积水形成U型水封，存在运行中抽汽管道不畅的情况，大大影响抽气效果，造成凝结器真空下降。为了提高机组运行的安全可靠性，响应国家以及厂的节能降耗要求，必须对其进行彻底改造1改造前的技术状况1.1真空泵长期超负荷运行，安全性和经济性无法保证4、5机真空泵受当时设计水平限制，泵的极限真空偏低。

　　近几年南方区域电力负荷紧张，机组长期满负荷运行，受汽轮机实际运行情况和真空泵本身性能的影响，单台泵无法满足运行中机组的真空要求，只能选择长期双泵并列运行。一方面，真空偏低的情况严重影响了汽轮机的热效率；另一方面双泵运行大大增加厂用电耗（每台机组增加的厂用电耗约110万kWh/年），既不安全又不经济，2台水泵同时运行，导致厂用电量也大幅增加。

　　1.2真空泵故障频发，维护成本高长时间双泵连续运行对真空泵的寿命有较大影响，通过近几次大修解体发现，零部件老化情况严重。到了近期，曾多次出现真空泵运行中侧盖泵支撑架断裂、泵脚裂纹等缺陷，导致泵组运行振动严重超标，较高的故障率也对主机的安全运行带来很大威胁。

　　另外，真空泵部件多为铸铁材料，用补焊的方法难以修复，只能选择整体更换的方式，维护成本逐年上升。

　　1.3真空泵系统启动电流过大，紧急情况不能保证成功联动原真空泵排补水系统在设计上采用浮球式自动疏水阀进行汽水分离器的正常排补水。由于浮球式自动疏水阀灵敏和可靠性较差，致使泵腔内的工作水位控制困难，尤其是在水泵急紧启动时，很难保证满足水泵正常工作的液环，且水位偏高，会使启动电流过大而跳泵，曾多次出现过运行中紧急联动不成功的现象，对主机的安全运行造成较大的影响。

　　1.4电机绝缘差，绝缘性能下降两台电机在日常运行中因为绝缘老化导致绝缘不合格，在以前每次大修中都对两台电机进行绝缘加强（淋漆、喷漆等），加强后电机绝缘可以保持1个月左右，但因为两台电机为敞开式防护等级及防护等级太低（为IP23），该厂又靠近海边，湿度比较大，导致两台电机只要一过夜绝缘马上为零，现场也尝试过加装加热器，但是效果不理想。

　　2解决措施2.1改造前调研为使改造能达到预期目标，组织技术人员对部分电厂真空泵的使用和改造进行调研，珠江电厂旧泵使用的真空泵与本厂型号完全一致，同样因运行多年后泵组故障率高、性能下降等进行了改造；从该厂改造后泵组的运行情况看，单泵运行能满足系统要求，不存在启动电流超标或出力不足的现象，水泵能按设计要求1用1备，故如该厂在改造前对水泵性能设计选择合理，应能满足原计设的1用1备要求。

　　2.2改造思路国内300MW机组在役电厂大部分均选用与我厂相同的2BE1353-0型平板式水环式真空泵，其技改后同样该型号的改进型产品；而目前广东的大部分新建、在建电厂均选用平板式水环真空泵，目前平板式真空泵在国内的制造技术非常成熟，故本厂选型时，选择成熟可靠的产品，是保证本次改造成功的条件。

　　2.3改造方案经多次调研比对之后，汽机专业组相关技术人员进行全面综合考虑，决定选用佛山水泵厂在原泵（2BE1353-0型）基础上改进的2BW4353-0EL4型产品进行整套更换，改进后的新泵在设计上有许多新优势：新泵叶轮材料采用304不锈制造，叶轮其表面具有更强的防汽蚀损坏的能力。

　　新泵在原泵的基础上，针对泵效率影响较大关键部位的重新进行优化组合设计，使泵的压缩比在1：1~1：33的范围内可靠运行，同时获得佳的效率。

　　水环式真空泵和水环压缩机其工作原理近似，均为能耗高，效率低的产品，小泵一般为30~35，大泵达40或略高，新泵对影响效率关键的叶轮的各几何参数及吸排气孔的起始位置、面积等建立数学模型，进行优化设计，选择各参数的佳组合方案，并采用汽液两相流的有关理论及计算公式进行设计，尽量减少水环的涡流损失，达到提高效率的目的；比旧泵效率提高了近5.新泵选取大气喷射器与水环式真空泵的佳配比的设计由于气流在大气喷射器的喷嘴（拉伐尔喷管）与扩压器的渐缩段流动是超音速气流，并且大气与被抽气体两股气流的混合过程中的动量交换较为复杂，无法完全依靠理论计算的方法进行设计，必须进行多次试验，新泵从扩大水环真空泵的应用及提高其效率的角度出发，经过多次反复试验、改进研究，达到努力提高其抽气效率目的和获得较高的极限真空度（见）。

　　工艺与设备新栗米用两个双向短圆维滚动轴承（旧栗米用单列向心球轴承）反向组合对装设计来作为转子的轴向定位，短圆锥滚动轴承的承载能力更强，延长水泵的检修周期近一倍，同时保持高的使用寿命。短圆锥滚动轴承轴向窜动量更小，使转子与分配板间间隙能调整至下限值，也是使泵能获得更高效率的一个重要设计。

　　（6）加装防汽蚀保护系统装设了防汽蚀保护系统后，泵在高真空区段时，能自动向泵腔内补入适量的气体，防止泵内汽蚀对过流部件的损坏；同时，可提高泵运行的平稳性，降低水泵高真空运行时的噪音。2.4改造过程中出现的技术难题及分析处理改造完成后，泵组振动指示良好，大值未超过3丝，真空值达到-94kPa，单泵运行比改前约高1kPa泵组试运情况良好；于次月定期倒泵（B泵转A泵）时发现，关B真空泵入口门，主机真空度有下降趋势，当真空值下降至-0.090MPa，开回B真空泵入口门后真空回复正常。

　　经反复检查发现泵组进口段母管积水严重，经过多次取证返复分析和论证，确认进口段母管积水主要原因为：本厂两台300MW机真空泵进口母管在建厂安装时，均采用由凝结器下方引至泵入口的向下布置方式，向下走向布置的缺点是管道积水不能自动流回凝结器内，容易在管道低点形成U型水封，影响真空系统的正常工作。于是决定对凝结器外部的真空泵抽汽母管进行改造，从A、B凝结器抽气手动门前向上方另引一路抽气管，经过零米上部由真空泵进口管道上方再接入泵组入口，略微向凝结器方向倾斜约，使管道积水能自动流回凝结器内；改造完成后开泵试运后，母管积水现象完全消除，真空泵运行各参数正常，解决了真空泵进口母管原计设不合理的问题。（如、3改造后效果分析3.1真空情况2007年5月对4机两台真空泵组及进口管系进行改造后，至今运行状况良好，机组负荷相同时，单泵运行真空值比改造前双泵运行状态下高约1kPa以上（见表1）；综合考虑到机组大修后凝结器钛管清洁度、循环水温、严密性对对机组真空的影响，真空泵组改造后对机组真空提高约0.5kPa.表1300MW机组运行参数对供电煤耗的影响项目标准值变动煤耗影响年影响标煤（30亿度计）年影响标煤（40亿度计）t真空3.2恢复一用一备，安全性和经济性显著提高改造后，真空泵恢复单泵运行，单泵运行能满足系统出力要求，达到一用一备改造设计，不仅节约了大量厂用电，而且大大提高了机组运行的安全可靠性；另外，抽气管系改为向上布置方式，有效防止进口管系积水形成U型水封，很好地保证了凝结器真空系统的正常运行（见表2）。

　　序号采集时间机组负荷MW真空值循环水温t采集时间机组负荷真空值循环水温V表2改造前后真空泵运行情况对比改造前（双泵并列运行时的电流）：53~改造后（单泵运行电流）：253263A 4结束语真空泵组系统的正常稳定运行对机组的安全和经济运行有着至关重要的作用，通过对真空泵性能、结构以及抽真空管道布置进行针对性地完善改进，提高了机组的安全性和经济性，同时对其他同类型机组有一定的意义。