技术背景

在发电厂中，凝汽器真空对发电煤耗影响较大。以300MW机组为例，真空每提高1Kpa，对应的发电煤耗下降约3g/kwh。

       目前电厂常用的抽真空设备是射水泵和水环泵，前者大多被后者所替代。水环泵的性能与所抽吸气体的状态（压力、温度）和工作液的温度有很大的关系。同时，运行中受到“极限抽吸压力”的影响，容易在叶轮表面发生局部水锤现象，运行噪声大。且会使叶片产生一定的拉应力，长时间运行易导致叶片的断裂，威胁机组的安全运行。

       工作液温度对水环泵的性能影响很大，高水温工况下，其抽气性能快速下降70~90%，甚至在某入口压力下抽气量为0，造成凝汽器真空值下降。有些机组在夏天需启动备用真空泵同时来维持凝汽器真空。工作液温度的上升还对水环式真空泵长期运行不利，造成破坏真空，降低机组经济性；水环泵汽蚀等后果。

应用新型凝汽器真空提升成套技术亮点

1.   彻底解决汽蚀

2.   真空泵运行电流降至 25~60A

3.   将原真空泵降低的真空提高 300~2000pa

4.   原真空泵长期备用，30年无维修

       此技术经过近几年的技术攻关，从第一代技术已优化完善至目前的第三代、甚至更优秀的新型技术，是将量身定做的高效真空泵组应用在电厂凝汽器抽真空系统，节能达到70~90%，对真空严密性不是特别优秀、夏季运行或高背压供热运行的机组，可以将原有水环泵因抽吸能力下降，造成的凝汽器真空降低部分提高300~2000pa，相应降低发电煤耗0.9~3克/kwh

节能原理

1 机组启动时，由真空泵抽出的凝汽器内的空气，实现快速建立真空，因此需要大功率的真空泵，即是目前电厂配置的水环式真空泵（或射水式抽气器）。

2 机组正常运行时由汽轮机的排气凝结形成高度真空，因此由小功率的真空设备抽出漏入凝汽器内的空气就能维持真空。

3 正常运行时，真空泵组抽出的大部分为水蒸汽，利用气冷干式真空泵组对水蒸汽逐渐压缩后，排入管式换热器进行冷却，由换热器出来的只是少量的水蒸汽和空气，再由最后一级真空泵直接排出或由小水环真空泵抽出，以减少真空泵组大量压缩气体所需的总负荷，从而实现节能。

降耗原理

1 原水环泵在工作液温度升高时，其抽吸性能急剧下降，出力严重不足，漏入凝汽器的不凝气体将造成传热恶化，并在凝汽器内积聚破坏真空（水蒸汽中质量含量占1%的空气能使表面传热系统降低60%）， 造成凝汽器的实际真空值比应该达到的理论真空值低，并且该差值与凝汽器的真空严密性成正比。

2 正常运行时，切换至气冷干式真空泵组维持真空，其抽吸性能不受季节水温的影响，抽吸效率始终保持在85%以上。

3 水环泵的极限抽吸压力为3300pa，气冷干式真空泵组的极限抽吸压力最高可达0.5pa，这一优越性保证的气冷干式真空泵组比水环泵或射水式抽气器，能更好的维持、接近凝汽器的理论真空值。

4 目前电厂应用的水环泵的转速均在490~980r/min，气冷干式真空泵组的转速为1450r/min，高极限真空和高转速保证了更快、更及时的抽出漏入凝汽器的空气，维持住其自身应具备的理论真空值。

工作原理

1 第三代技术由三级气冷干式真空泵组与小水环泵串联组成，气冷干式真空泵组配置二级管式换热器，小水环泵配置单级管式换热器。气冷干式真空泵组作为主抽泵，抽出的汽体经过三级压缩、二级冷却后进入小水环泵，再经小水环泵压缩后排入汽水分离器。气冷干式真空泵组排出的气体提高了小水环泵入口的压力，可有效避免真空泵产生汽蚀，避开汽蚀工况，降低泵组设备的噪音。

2 新型三级气冷直排干式真空泵组配置二级管式换热器，抽出的气体经过三级压缩、二级冷却后进入气躁平衡装置，汽水分离后各自排出。可有效杜绝真空泵产生汽蚀，避开汽蚀工况，降低泵组设备的噪音。

3 新型四级气冷直排干式真空泵组配置二级管式换热器，抽出的汽体经过四级压缩、二级冷却后进入气躁平衡装置，汽水分离后各自排出，可有效杜绝真空泵产生汽蚀，避开汽蚀工况，降低泵组设备的噪音。

可靠性分析

1 气冷干式真空泵组与凝汽器通过抽气管道、手动门、气动碟阀、逆止门连接，在本装置正常停机或事故停机时，能实现快速关闭，防止空气漏入凝汽器内，原水环真空泵（或射水式抽气器）联锁启动，确保机组的安全运行。

2 抽真空改造是增加一套真空泵组或拆除原有备用真空设备，与原抽真空设备并联布置，可以与原抽真空设备在节能和安全性方面互补。

3 气冷干式真空泵组是专门针对发电厂凝汽器设计的新型装置，增加更换了气冷干式真空泵组，抽吸极限真空度显著提高，使凝汽器的真空值得到保证。

4 三级气冷干式真空泵组对小水环泵的工作液置换装置和汽蚀保护管进行了通流面积改进，确保了设备的安全，能有效消除汽蚀现象。对小水环泵的进水通道进行扩大通流面积，增加进水流量，同时加大小水环泵换热器的冷却面积，使用列管式换热器便于检修清理，降低工作液的温度，对工作液冷却装置进行改进，提高了真空泵组的抽吸能力，降低了无效功。

核心改造

三级气冷干式真空泵组采用星形联轴器联接设计，增加了设备运行的稳定性，减小振动。罗茨泵的转子与转子、转子与泵壳之间，保持一定的合理间隙，便于转子告诉运转。增加了气体冷却装置，在罗茨泵出口增加冷却器，冷却后的气体从泵体的两侧进入泵腔冷却转子和泵壳，使转子和泵壳保持合适的温差，保证了罗茨泵的运行可靠性。油侧采用骨架密封，水蒸

汽侧采用聚四氟乙烯材料反向密封，密封腔内增加凝结水疏导装置，使产生的凝结水及时导出，杜绝油中进水，彻底解决泵油乳化问题.泵组配置的定制水环泵为美国佶缔纳士2BV专用定制水环式真空泵，其紧凑的机泵同轴式设计，比传统设计的水环泵更适合本技术的高效要求，不仅节约空间而且减少50%的耗水量，运行中允许夹带的液体量是一般泵在同等吸气量时的8倍。根据三级罗茨泵冷却和压缩后水蒸汽冷凝的双重需要设计二级管式换热器，同时对高真空工况下工作的水环泵增加了工作液冷却装置和防汽蚀保护装置，提高了水环泵的抽吸性能，增强了抗汽蚀能力，与三级罗茨泵配合使用能有效避免汽蚀工况。

系统更为简洁，更为节电，极限真空度接近绝对真空

因为系统设备更简洁，设备的故障点相应减少，设备的备品备件减少，检修量降低