凝汽器水環(huán)真空泵

1、凝汽器水環(huán)式真空泵的原理與運行凝汽器水環(huán)式真空泵的原理與運行莊國霖摘要摘要：簡單介紹了大機組凝汽器配套的水環(huán)式真空泵的工作原理、特性及參數(shù)，同時還介紹了水環(huán)式真空泵與前置抽氣器組成的聯(lián)合抽真空裝置的運行原理、操作程序和運行狀況。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：水環(huán)式真空泵結(jié)構(gòu)工作原理運行狀況凝汽器抽真空的傳統(tǒng)設備主要是采用射汽抽氣器和射水抽氣器，但這兩種設備都存著效率低、噪聲大的缺點。隨著汽輪機組向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展，使用這種設備就顯得很不經(jīng)濟。如果

2、采用水環(huán)式真空泵和前置抽氣器組成的聯(lián)合抽真空裝置，就可以大大提高效率，降低能量消耗和噪聲污染。這種水環(huán)式真空泵組在0.7～4kPa的吸入壓力范圍內(nèi)可以經(jīng)濟運行。與前面兩種抽氣裝置相比，可以節(jié)能約在70%以上。北侖發(fā)電廠1號機組共設有4套水環(huán)式真空泵組，型號為200NVECM－302，高壓凝汽器和低壓凝汽器各兩套。機組啟動凝汽器需要建立真空時，4套水環(huán)式真空泵組同時投入運行。當凝汽器真空建立以后，停運兩套水環(huán)式真空泵組，高、低壓凝汽器各保

3、持1套水環(huán)式真空泵組運行即可維持機組的正常運行。1.水環(huán)式真空泵的形式水環(huán)式真空泵根據(jù)不同的特性要求，有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。常見的有：單級單作用水環(huán)式真空泵，單級雙作用水環(huán)式真空泵和水環(huán)一前置抽氣器真空泵組等。北侖發(fā)電廠1號機采用單級單作用水環(huán)式真空泵與前置抽氣器組成的聯(lián)合抽真空裝置。所謂單級單作用是指泵中只有1個葉輪，在葉輪旋轉(zhuǎn)1周中吸氣、排氣各1次。其特點是：泵體截面為圓型，結(jié)構(gòu)簡單，制造容量，可獲得較高的真空度，運行平穩(wěn)，噪聲小，

4、但徑向力不能自動平衡。2.水環(huán)式真空泵的結(jié)構(gòu)北侖發(fā)電廠1號機組高壓凝汽器和低壓凝汽器配套的水環(huán)式真空泵均為單級單作用水環(huán)泵結(jié)構(gòu)，葉輪兩側(cè)同時吸、排氣。葉輪偏心地置于由側(cè)蓋和泵體組成的腔室中，葉輪葉片是前彎式的。軸的兩端分別由裝在軸承架內(nèi)的滾動止推軸承支承。軸的一端用剛性聯(lián)軸器與電動機連接。軸封裝置為填料軸封，在軸與填料接觸部位裝有軸套，以防止泵軸腐蝕和磨損。3.水環(huán)試真空泵的工作原理當徑向式葉輪在部分充水的殼體中運轉(zhuǎn)時，由于受離心力的作

5、用，水被甩向四周，形成同心的水環(huán)，該水環(huán)被6片葉片等分成6個小水室，因此，小水室中的氣體不會被擴展或壓縮。然而，當葉輪裝成偏心位置后，葉片小室1～3的容積是逐漸擴大的，這就產(chǎn)生了從連接點C開始，經(jīng)吸入段S的吸氣過程；另一方面，葉片小室4～6的容積則隨著葉輪的轉(zhuǎn)動而逐漸縮小，這就構(gòu)成了氣體通過壓出段D的排氣過程?？梢?，水環(huán)式真空泵的工作可分成吸氣、壓縮、排氣3個過程。水環(huán)式真空泵就是靠這種葉片小室容積的變化來吸氣和排氣的。4.水環(huán)式真空泵

6、組的聯(lián)合工作原理水環(huán)式真空泵在低真空范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)時，具有較高效率地抽送大量氣體的能力，這是它的突出優(yōu)點。但因為泵的特性要受到密封水溫度的影響，可得到的最大真空度就取決于密封水溫度所對應的汽化壓力，要進一步提高真空度是不可能的。因此，在需要高度真空的情況下，則要在水環(huán)式真空泵的進口管道上串聯(lián)一級前置抽氣器以進一步提高真空。這種前置抽氣器采用大氣作工作介質(zhì)，并不需要蒸汽或壓縮空氣。其聯(lián)合工作原理是：在凝汽器真空建立之前，水環(huán)式真空泵通過真空泵

7、組進口隔離閥和前置抽氣器旁路閥直接向凝汽器抽真空，這時，前置抽氣器的空氣進氣隔離閥保持關(guān)閉，當真空泵組進口隔離閥前真空達到一定真空（如－88kPa）時，前置抽氣器旁路閥自動聯(lián)鎖關(guān)閉，前置抽氣器的空氣進氣隔離閥自動聯(lián)鎖開啟，前置抽氣器即進入串聯(lián)工作狀態(tài)。5.凝汽器水環(huán)式真空泵的運行操作程序（1）檢查調(diào)整凝汽器真空泵組及其管道閥門已處于起動前狀態(tài)，系統(tǒng)注水已結(jié)束。（2）在集控室CRT畫面上按凝汽器真空泵組“START”鍵。（3）確認凝汽器真

8、空泵的密封水泵啟動后，凝汽器真空泵自動啟動。（4）確認凝汽器真空泵組進口隔離閥自動開啟，確認前置抽氣器旁路閥自動開啟，凝汽器真空泵組即進入初抽真空狀態(tài)抽真空。（5）當凝汽器真空（即圖2壓力開關(guān)PS處值）高于－88kPa時，前置抽氣器的旁路閥自動關(guān)閉，同時前置抽氣器的空氣進氣隔離閥自動開啟，前置抽氣器即進入串聯(lián)工作狀態(tài)。凝汽器真空泵組就進入正常運行狀態(tài)。（6）根據(jù)需要按上述步驟依次投入其它3套凝汽器真空泵組運行。6.凝汽器水環(huán)式真空泵組的

9、運行狀況及注意事項機組冷態(tài)啟動初抽真空時投入4套凝汽器真空泵組運行，只需25min即可建立所需要的真空。然后高、低壓凝汽器各停運1套真空泵組，真空泵組停運時其前置抽氣器空氣進入隔離閥和真空泵組進口隔離閥自動關(guān)閉，真空泵組即轉(zhuǎn)入正常備用狀態(tài)。機組自1991年調(diào)試投運以來，凝汽器真空系統(tǒng)及水環(huán)式真空泵組運行狀況良好，未發(fā)現(xiàn)大的問題。只是在冬季大氣溫度低于10℃進行真空泵組定期切換時，發(fā)生過切換時投入運行的真空泵組的前置抽氣器喉部結(jié)冰相當嚴重