4號機汽側(cè)真空泵增加羅茨真空泵組

1、大唐國際發(fā)電有限責任公司 技術(shù)改造項目可行性研究報告項目名稱：#4 機汽側(cè)真空泵增加高效羅茨真空泵組項目性質(zhì)：提高系統(tǒng)經(jīng)濟型編制：覃賦審核：董少平批準：王長庚2016 年 08 月 03 日技術(shù)改造項目可行性研究報告一、前言（一）項目名稱：#4 機汽側(cè)真空泵增加羅茨真空泵組（二）項目性質(zhì)：提高系統(tǒng)經(jīng)濟性（三）可研編制人：覃賦（四）項目負責部門：設備部（五）項目負責人：覃賦二、項目提出的背景及改造的必要性（一）承擔可行性研究的單位大唐國際發(fā)電有限責任公司設備部承擔可行性研究（二）項目提出的背景大唐發(fā)電廠二期裝機容量為2X1000MW 機組，汽輪機設備為汽輪機廠生產(chǎn)，汽輪機型號：CLN1000-2

2、5.0/600/600 型， 所配套的凝汽器抽氣設備真空泵為佶締納士機械生產(chǎn)，型號為AT-3004E 型，每套機組配套三套真空泵，通過管道和閥門與高低壓凝汽器抽氣口相連， 高低壓凝汽器抽氣管道間設有聯(lián)絡門，切換閥門可以實現(xiàn)對高低壓凝汽器進行聯(lián)合抽氣或單獨抽氣。（三）進行技術(shù)改造的必要性水環(huán)真空泵在設計選型時，主要考慮快速啟機的響應速度（30分鐘能達到啟機要求真空值）和最大的允許漏氣量作為選型原則，但在機組正常運行，維持系統(tǒng)真空時有較大余量，因此，真空泵配置的功率普遍較大，且效率低，造成不必要的能量損耗。另外真空泵長期運行葉輪易發(fā)生汽蝕、檢修維護費用也較高。為了解決上述問題，因此選定我公司#4

3、機組真空系統(tǒng)進行高效真空泵組節(jié)能改造。在機組啟動建立真空期間使用原抽真空泵組運行，在凝汽器真空穩(wěn)定正常運行期后，投運高效真空泵組而將原真空泵組停作備用；當機組真空系統(tǒng)發(fā)生嚴重泄漏，或高效真空泵組故障時，將原真空泵組投入運行，確保凝汽器維持真空運行；目前原機組配套的三套真空泵組為兩運一備用方式，計劃每臺機組增設兩套高效真空泵組，改造后機組正常運行時主要以高效真空泵組維持真空，原真空泵組備用，實現(xiàn)兩運三備，設備之間有可靠的聯(lián)鎖控制裝置。（四）調(diào)查研究的主要依據(jù)、過程及結(jié)論；高效真空泵組由高效羅茨泵、抽氣冷卻器、水環(huán)真空泵、氣水分離器、水環(huán)泵工作液冷卻器組成，如下圖所示：凝汽器的乏氣通過高效羅茨泵抽

4、出，在抽氣冷卻器冷卻后容積減少， 通過水環(huán)式真空泵排出至汽水分離器，水環(huán)真空泵工作液冷卻器通過自流的方式冷卻后供給水環(huán)式真空泵。在相等的抽氣量情況下羅茨真空泵組比在裝的真空泵所耗的能耗更低，效率更高。目前單套水環(huán)真空泵組運行電流為160A, 改造后的羅茨真空泵組單套電流為80A, 一臺機組安裝兩套，按年運行 5000小時計算，每年節(jié)省電量為：1.732* ( 2*160-2*80 ) *380*0.8*5000=421222.4KW.h按 0.5 元 / KW.h 計算421222.4*0.5=21.1 萬元每臺機組安裝兩套羅茨真空泵組，計劃總共投資180 萬元， 8年半回收投資。大唐國際寶昌

5、發(fā)電廠，大唐華銀株洲發(fā)電廠都安裝了羅茨真空泵組， 改裝完后都取得了不錯的經(jīng)濟效益，對真空嚴密性不好的機組，還能提高凝汽器的真空度，節(jié)能效果更加明顯，其唐華銀株洲發(fā)電廠改造前后結(jié)果對照如下：( 一)各項技術(shù)性能和指標改造前與改造后的對比時間負荷（MW ）真空泵及電流（A）真空 值(-kpa)排汽溫度C循環(huán)水進/出水溫度C2015.04.01195198.994.5338.2018.01/39.522015.05.21180231594.7535.926.8/35.4從上表看出：原真空泵運行電流為200A左右，新增羅茨高效真空泵組電流為：羅茨風機電流15A。水環(huán)級間泵電流23A,共38A, 電流下

6、降了約162A ,電耗下降80%左右。（二）改造前與改造后運行情況的對比運行設備名稱負荷(MW )真空值（kpa ）運行設備電流（A）備注高效羅茨真空泵180-94.75(23+15)原水環(huán)真空泵195-94.53198.9對比結(jié)果由原水環(huán)真空泵切換到高效羅茨真空泵運行后，一方面電流大幅降低，真空提高了 0.2KPa實測數(shù)據(jù)表明，改造后抽真空系統(tǒng)與原抽真空系統(tǒng)相比， 均能滿 足維持凝汽器真空的要求，但改造后抽真空系統(tǒng)能耗水平僅是原有抽 真空系統(tǒng)能耗水平的19%,即節(jié)電率達到近81%。安裝羅茨真空泵組能減少抽凝汽器真空電耗， 降低廠用電率，降低供電煤耗，按節(jié)能調(diào)度的要求能提高電廠的負荷率， 因此

7、有必要對我廠#4機組增設高效羅茨真空泵組。（五）原系統(tǒng)或設備的基本情況：1 .擬進行改造的系統(tǒng)或設備的基本情況說明：大唐國際發(fā)電有限責任公司 2*1000MW 機組2010年正式投入 商業(yè)運行，三大主機均為哈電集團生產(chǎn)，汽輪機型號為： CLN1000-25.0/600/600,凝汽器為汽輪機廠配套生產(chǎn)，型號為34000Q型，總冷卻面積52500 m2；。凝汽器抽氣系統(tǒng)配3套水環(huán) 真空泵組，制造廠家為佶締納士機械，型號 AT-3004E。真空泵形式 為錐體入口雙級水環(huán)式真空泵，運行方式2套運行，1套備用，最低吸入真空2.9 kPa,轉(zhuǎn)速466 r/min ,葉輪直徑76.5 cm ,工作液 體積

8、20.4 m3,在凝汽器背壓為5.6kPa時，軸功率89 kW ,抽吸能 力75 kg/h （干空氣），氣量3300m 3/h ,最大氣量4700 m 3/h ,冷 卻水量90 m 3/h ,泵效率52%（Max.）。2 .系統(tǒng)或設備簡述：略3 .制造商：佶締納士機械4 .投產(chǎn)日期：2010年7月23日正式投入商業(yè)運行5 .技術(shù)狀況及其他有關(guān)技術(shù)參數(shù)：運行參數(shù)序 號名稱數(shù)據(jù)單位備注1凝汽器運行背壓4.97kPa(a)低背壓側(cè)2凝汽器運行背壓卜3泵并 列運行出力183kg/h抽出的干空氣量33泵并列運行極限抽吸背2.9kPa(a)序 號名稱數(shù)據(jù)單位備注壓43泵并列運行極限抽吸能 力150kg/h

9、對應極限抽吸壓力5要求單泵出力62M gd(kg/h )61(4.97KPa,23.5 C)6真空泵轉(zhuǎn)速466r/min7噪音（離設備1米處）85dB(A)858熱交換冷卻水量90000kg/h單泵9管式熱交換器換熱面積25m2單泵10真空泵工作水量21kg/h單泵11啟動抽真空時間（3泵運 行）14min由1個大氣壓抽至33.86KPa6 .運行簡歷：略7 .主要歷史狀況等：略（六）存在的主要問題：1 .缺陷情況的記錄和敘述：略2 .安全生產(chǎn)：略3 .系統(tǒng)匹配：略4 .環(huán)境保護：略5 .節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟性：目前單套水環(huán)真空泵組運行電流偏高，按兩運一備的運行方式，目前單套水環(huán)真空泵組運行電流

10、為160A,改造后的羅茨真空泵組單套電流為 80A, 一臺機組安裝兩套，按年運 行5000小時計算，每年節(jié)省電量為：421222.4KW.h，市場電價0.5 元/ KW.h ,每年節(jié)省電費21.1萬元，節(jié)能效果顯著。6改善勞動環(huán)境和條件等：略（七）需要通過技術(shù)改造解決哪些問題。安裝羅茨真空泵組能減少抽凝汽器真空電耗，降低廠用電率，降低供電煤耗，按節(jié)能調(diào)度的要求能提高電廠的負荷率三、方案論證（一）備件準備方案描述：設備整套購買，目前可研方案已經(jīng)編寫完畢，待可研方案報告得到上級領(lǐng)導批準后，編寫技術(shù)協(xié)議，對在裝羅茨真空泵組的電廠進行充分的調(diào)研，邀請技術(shù)成熟設備可靠性好的廠家招標。（二）改造后預期達到

11、的效果：改造完成后，每年節(jié)省電量為：421222.4KW.h ，市場電價0.5元 / KW.h ，每年節(jié)省電費21.1 萬元，節(jié)能效果顯著。（三）應從全部可能的設計方案中，提出23個最適合的可選方案（或建議方案）：邀請技術(shù)成熟設備可靠性好的廠家招標供貨。（四）施工方案、過渡方案：無（五）是否需要停機停爐或結(jié)合機組大、小修等：是（六）從技術(shù)、經(jīng)濟、效果等方面論證其實施可行性、合理性、存在問題和解決辦法：無（七）要求定量、準確地對其性能指標、投資費用、效益、投資回報作出綜合比較：目前單套水環(huán)真空泵組運行電流為160A, 改造后的羅茨真空泵組單套電流為80A, 一臺機組安裝兩套，按年運行5000小時

12、計算，每年節(jié)省電量為：1.732* （ 2*160-2*80 ） *380*0.8*5000=421222.4KW.h按 0.5 元 / KW.h 計算421222.4*0.5=21.1 萬元每臺機組安裝兩套羅茨真空泵組，計劃總共投資180 萬元， 8年半回收投資。（八）提出推薦方案：無四、項目規(guī)模和主要容（一）項目方案及容綜述：目前我廠凝汽器真空泵存在電耗過高的問題。為提高電廠機組設備的技術(shù)水平和運行效率，降低能耗，對#4 機組凝汽器真空泵系統(tǒng)進行節(jié)能技改。節(jié)能技改的總體方案：#4 機組原水環(huán)真空泵系統(tǒng)設備和功能保持不變，分別在真空泵A、真空泵C兩套真空泵組各并聯(lián)接入一套高效羅茨真空泵組。在

13、機組啟動時，按原運行方式將原有抽真空設備投入運行，用以建立真空；機組運行正常、真空穩(wěn)定情況后，水環(huán)羅茨真空泵組投入運行， 用以維持及提高凝汽器真空度，原有水環(huán)真空泵組停機做備用。目前單套水環(huán)真空泵組運行電流為 160A,改造后的羅茨真空泵組單套電流為80A , 一臺機組安裝兩套，按年運行5000小時計算，每年節(jié)省電量為：1.732* （2*160-2*80 ） *380*0.8*5000=421222.4KW.h按0.5元/KW.h計算421222.4*0,5=21.1 萬元每臺機組安裝兩套羅茨真空泵組，計劃總共投資180萬元，8年半回收投資。（八）提出推薦方案：無四、項目規(guī)模和主要容（一）項

14、目方案及容綜述：目前我廠凝汽器真空泵存在電耗過高的問題。為提高電廠機組設備的技術(shù)水平和運行效率，降低能耗，對 #4機組凝汽器真空 泵系統(tǒng)進行節(jié)能技改。節(jié)能技改的總體方案：#4機組原水環(huán)真空泵系統(tǒng)設備和功能 保持不變，分別在真空泵A、真空泵C兩套真空泵組各并聯(lián)接入一 套高效羅茨真空泵組。在機組啟動時，按原運行方式將原有抽真空設備投入運行，用以建立真空；機組運行正常、真空穩(wěn)定情況后，水環(huán)羅茨真空泵組投入 運行，用以維持及提高凝汽器真空度，原有水環(huán)真空泵組停機做備用。#4 機 0 米地面真空泵A、真空C旁，兩套真空泵組各并聯(lián)接入一套高效羅茨真空泵組。（六）改造后系統(tǒng)布置的變化：如（一）所述（七）性能

15、和有關(guān)參數(shù)及必要的圖紙：無（八） 環(huán)境保護措施、治理方案和回收情況，對環(huán)境保護的評價：無。（九）對勞動定員和技術(shù)水平的要求及培訓情況：無（十）主要設備制造（訂貨）周期：3 個月五、工程實施條件（一）設計、施工單位的選擇：拓奇維護項目部（二）工程施工周期：單套機組30 天（三）設備制造周期：3 個月（四）勘測設計周期：無六、投資估算表及設備、材料明細表（一）設計費：無（二）調(diào)試費：無（三）設備費：180 萬元（四）施工費（其中人工費）： 1 萬（五）主材料費：0.5 萬（六）工程總投資：181.5 萬元（七）設備、材料明細表（見本附件附表）序號名稱型號數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）1局效羅茨真 空泵組兩套901802其他耗材0.5總計180.5七、經(jīng)濟效益分析目前單套水環(huán)真空泵組運行電流為 160A,改造后的羅茨真空泵 組單套電流為80A, 一臺機組安裝兩套，按年運行 5000小時計算， 每年節(jié)省電量為：1.732*（2*160-2*80 ） *380*0.8*5000=421222.4KW.h按0.5元/ KW.h計算421222.4*0.5=21.1 萬元每臺機組