4号机汽侧真空泵增加罗茨真空泵组

大唐国际发电有限责任公司技术改造项目可行性研究报告项目名称：#4机汽侧真空泵增加高效罗茨真空泵组项目性质：提高系统经济型编制：覃赋审核：董少平批准：王长庚2016年08月03日技术改造项目可行性研究报告一、前言（一）项目名称：#4机汽侧真空泵增加罗茨真空泵组（二）项目性质：提高系统经济性（三）可研编制人：覃赋（四）项目负责部门：设备部（五）项目负责人：覃赋二、项目提出的背景及改造的必要性（一）承担可行性研究的单位大唐国际发电有限责任公司设备部承担可行性研究（二）项目提出的背景大唐发电厂二期装机容量为2×1000MW机组，汽轮机设备为汽轮机厂生产，汽轮机型号：CLN1000-25.0/600/600型，所配套的凝汽器抽气设备真空泵为佶缔纳士机械生产，型号为AT-3004E型，每套机组配套三套真空泵，通过管道和阀门与高低压凝汽器抽气口相连，高低压凝汽器抽气管道间设有联络门，切换阀门可以实现对高低压凝汽器进行联合抽气或单独抽气。（三）进行技术改造的必要性水环真空泵在设计选型时，主要考虑快速启机的响应速度（30分钟能达到启机要求真空值）和最大的允许漏气量作为选型原则，但在机组正常运行，维持系统真空时有较大余量，因此，真空泵配置的功率普遍较大，且效率低，造成不必要的能量损耗。另外真空泵长期运行叶轮易发生汽蚀、检修维护费用也较高。为了解决上述问题，因此选定我公司#4机组真空系统进行高效真空泵组节能改造。在机组启动建立真空期间使用原抽真空泵组运行，在凝汽器真空稳定正常运行期后，投运高效真空泵组而将原真空泵组停作备用；当机组真空系统发生严重泄漏，或高效真空泵组故障时，将原真空泵组投入运行，确保凝汽器维持真空运行；目前原机组配套的三套真空泵组为两运一备用方式，计划每台机组增设两套高效真空泵组，改造后机组正常运行时主要以高效真空泵组维持真空，原真空泵组备用，实现两运三备，设备之间有可靠的联锁控制装置。（四）调查研究的主要依据、过程及结论；高效真空泵组由高效罗茨泵、抽气冷却器、水环真空泵、气水分离器、水环泵工作液冷却器组成，如下图所示：凝汽器的乏气通过高效罗茨泵抽出，在抽气冷却器冷却后容积减少，通过水环式真空泵排出至汽水分离器，水环真空泵工作液冷却器通过自流的方式冷却后供给水环式真空泵。在相等的抽气量情况下罗茨真空泵组比在装的真空泵所耗的能耗更低，效率更高。目前单套水环真空泵组运行电流为160A,改造后的罗茨真空泵组单套电流为80A，一台机组安装两套，按年运行5000小时计算，每年节省电量为：1.732*（2*160-2*80）*380*0.8*5000=421222.4KW.h按0.5元/KW.h计算421222.4*0.5=21.1万元每台机组安装两套罗茨真空泵组，计划总共投资180万元，8年半回收投资。大唐国际宝昌发电厂，大唐华银株洲发电厂都安装了罗茨真空泵组，改装完后都取得了不错的经济效益，对真空严密性不好的机组，还能提高凝汽器的真空度，节能效果更加明显，其唐华银株洲发电厂改造前后结果对照如下：（一）各项技术性能和指标改造前与改造后的对比时间负荷（MW）真空泵及电流（A）真空值（-kpa）排汽温度℃循环水进/出水温度℃2015.04.01195198.994.5338.2018.01/39.522015.05.21180231594.7535.926.8/35.4从上表看出:原真空泵运行电流为200A左右，新增罗茨高效真空泵组电流为：罗茨风机电流15A。水环级间泵电流23A，共38A，电流下降了约162A，电耗下降80%左右。（二）改造前与改造后运行情况的对比。实测数据表明，改造后抽真空系统与原抽真空系统相比，均能满足维持凝汽器真空的要求，但改造后抽真空系统能耗水平仅是原有抽真空系统能耗水平的19%，即节电率达到近81%。安装罗茨真空泵组能减少抽凝汽器真空电耗，降低厂用电率，降低供电煤耗，按节能调度的要求能提高电厂的负荷率，因此有必要对我厂#4机组增设高效罗茨真空泵组。（五）原系统或设备的基本情况：1.拟进行改造的系统或设备的基本情况说明：大唐国际发电有限责任公司2*1000MW机组2010年正式投入商业运行，三大主机均为哈电集团生产，汽轮机型号为：CLN1000-25.0/600/600，凝汽器为汽轮机厂配套生产，型号为34000Q型，总冷却面积52500m2；。凝汽器抽气系统配3套水环真空泵组，运行设备名称负荷（MW）真空值（kpa）运行设备电流（A）备注高效罗茨真空泵180-94.75(23+15)原水环真空泵195-94.53198.9对比结果由原水环真空泵切换到高效罗茨真空泵运行后，一方面电流大幅降低，真空提高了0.2KPa制造厂家为佶缔纳士机械，型号AT-3004E。真空泵形式为锥体入口双级水环式真空泵，运行方式2套运行，1套备用，最低吸入真空2.9kPa，转速466r/min，叶轮直径76.5cm，工作液体积20.4m3，在凝汽器背压为5.6kPa时，轴功率89kW，抽吸能力75kg/h（干空气），气量3300m3/h，最大气量4700m3/h，冷却水量90m3/h，泵效率52%(Max.)。2．系统或设备简述：略3．制造商：佶缔纳士机械4．投产日期：2010年7月23日正式投入商业运行5．技术状况及其他有关技术参数：运行参数序号名称数据单位备注1凝汽器运行背压4.97kPa(a)低背压侧2凝汽器运行背压下3泵并列运行出力183kg/h抽出的干空气量33泵并列运行极限抽吸背压2.9kPa(a)43泵并列运行极限抽吸能力150kg/h对应极限抽吸压力5要求单泵出力62Mgd（kg/h）≥61（4.97KPa,23.5℃）6真空泵转速466r/min7噪音(离设备1米处)85dB(A)≤858热交换冷却水量90000kg/h单泵9管式热交换器换热面积25m2单泵序号名称数据单位备注10真空泵工作水量21kg/h单泵11启动抽真空时间（3泵运行）14min由1个大气压抽至33.86KPa6．运行简历：略7．主要历史状况等：略（六）存在的主要问题：1．缺陷情况的记录和叙述：略2．安全生产：略3．系统匹配：略4．环境保护：略5．节能降耗、提高经济性：目前单套水环真空泵组运行电流偏高，按两运一备的运行方式，目前单套水环真空泵组运行电流为160A,改造后的罗茨真空泵组单套电流为80A，一台机组安装两套，按年运行5000小时计算，每年节省电量为：421222.4KW.h，市场电价0.5元/KW.h，每年节省电费21.1万元，节能效果显著。6．改善劳动环境和条件等：略（七）需要通过技术改造解决哪些问题。安装罗茨真空泵组能减少抽凝汽器真空电耗，降低厂用电率，降低供电煤耗，按节能调度的要求能提高电厂的负荷率三、方案论证（一）备件准备方案描述：设备整套购买，目前可研方案已经编写完毕，待可研方案报告得到上级领导批准后，编写技术协议，对在装罗茨真空泵组的电厂进行充分的调研，邀请技术成熟设备可靠性好的厂家招标。（二）改造后预期达到的效果：改造完成后，每年节省电量为：421222.4KW.h，市场电价0.5元/KW.h，每年节省电费21.1万元，节能效果显著。（三）应从全部可能的设计方案中，提出2～3个最适合的可选方案(或建议方案)：邀请技术成熟设备可靠性好的厂家招标供货。。（四）施工方案、过渡方案：无（五）是否需要停机停炉或结合机组大、小修等：是（六）从技术、经济、效果等方面论证其实施可行性、合理性、存在问题和解决办法：无（七）要求定量、准确地对其性能指标、投资费用、效益、投资回报作出综合比较：目前单套水环真空泵组运行电流为160A,改造后的罗茨真空泵组单套电流为80A，一台机组安装两套，按年运行5000小时计算，每年节省电量为：1.732*（2*160-2*80）*380*0.8*5000=421222.4KW.h按0.5元/KW.h计算421222.4*0.5=21.1万元每台机组安装两套罗茨真空泵组，计划总共投资180万元，8年半回收投资。（八）提出推荐方案：无四、项目规模和主要容（一）项目方案及容综述：目前我厂凝汽器真空泵存在电耗过高的问题。为提高电厂机组设备的技术水平和运行效率，降低能耗，对#4机组凝汽器真空泵系统进行节能技改。节能技改的总体方案：#4机组原水环真空泵系统设备和功能保持不变，分别在真空泵A、真空泵C两套真空泵组各并联接入一套高效罗茨真空泵组。在机组启动时，按原运行方式将原有抽真空设备投入运行，用以建立真空；机组运行正常、真空稳定情况后，水环罗茨真空泵组投入运行，用以维持及提高凝汽器真空度，原有水环真空泵组停机做备用。（二）工程计划开竣工时间：2017年#4机组小修期间（三）项目围：#4机抽真空系统设备（四）项目的主要设备材料构成：高效真空泵组的占地面积约为6平方米，主要设备有：罗茨泵一套、冷凝器一套，水环真空泵一套、工作冷却液冷却器一套、汽水分离灌一个、入口手动阀一只、入口气动阀一只、电控箱一只，相应设备支架及联接管道（DN150）、电源电缆及电源开关。（五）地址选择及地理位置、路径及方案：#4机0米地面真空泵A、真空C旁，两套真空泵组各并联接入一套高效罗茨真空泵组。（六）改造后系统布置的变化：如（一）所述（七）性能和有关参数及必要的图纸：无（八）环境保护措施、治理方案和回收情况，对环境保护的评价：无。（九）对劳动定员和技术水平的要求及培训情况：无（十）主要设备制造（订货）周期：3个月五、工程实施条件（一）设计、施工单位的选择：拓奇维护项目部（二）工程施工周期：单套机组30天（三）设备制造周期：3个月（四）勘测设计周期：无六、投资估算表及设备、材料明细表（一）设计费：无（二）调试费：无（三）设备费：180万元（四）施工费（其中人工费）：1万（五）主材料费：0.5万（六）工程总投资：181.5万元（七）设备、材料明细表（见本附件附表）序号名称型号数量单价（万元）总价（万元）1高效罗茨真空泵组两套901802其他耗材0.5总计180.5七、经济效益分析目前单套水环真空泵组运行电流为160A,改造后的罗茨真空泵组单套电流为80A，一台机组安装两套，按年运行5000小时计算，每年节省电量为：1.732*（2*160-2*80）*380*0.8*5000=421222.4KW.h按0.5元/KW.h计算421222.4*0.5=21.1万元每台机组安装两套罗茨真空泵组，计划总共投资180万元，8年半回收投资。八、评价结论增加高效罗茨真空泵组后，每年能节省电量421222KW.h，折合电价21.1万元，单台机组计划总共投资180万元，8年半回收投资。改造完成后能有效减少厂用电耗，降低厂用电率，降低供电煤耗，按节能调度的要求能提高电厂的负荷率。大唐国际宝昌发电厂，大唐华银株洲发电厂都增设了高效罗茨真空泵组，节能效果显著，目前设备运行稳定可靠，因此有必要对我厂#4机抽真空系统进行节能改造。九、项目单位上报意见同意上报