凝汽器真空泵喷射器改造问题分析

ＩＳＳＮ　１６７２－２８４１ＣＮ　　４４－１５８７　／　Ｚ

广东水利电力职业技术学院学报２０１５年　　第１４卷　　第２期

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，Ｖｏｌ．１４，　Ｎｏ．２

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凝汽器真空泵喷射器改造问题分析

刘　　峰

（广东粤嘉电力有限公司，广东　梅州　５１４０３２）

摘　　要：佛山水泵厂生产的大气喷射器分为Ｐ３８０和Ｐ３６０两种型号，大气喷射器Ｐ３８０进行优化升级后形成新型大气喷射器Ｐ３６０，真空泵采用大气喷射器Ｐ３８０后，真空有所提高，然而采用大气喷射器Ｐ３６０后，真空不但没有提高，反而有点下降，为此，对两种型号的喷射器分为投入和不投入的情况，并进行数据采集和对比试验，并结合大气喷射器投退压力与工作液温度和真空泵运行工况的关系进行分析，经论证分析发现，大气喷射器Ｐ３６０的性能没有充分发掘，其工作水温和抽气温的温差较大，影响抽吸能力，针对这种情况，提出在运行中加大工作水冷却器的冷却水量，加强工作水的冷却，以降低工作水的温度的应对方法。关键词：真空泵；大气喷射器；工作液温度；真空；喷淋管；汽蚀

中图分类号：ＴＭ６２１．７　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１６７２－２８４１（２０１５）０２－００３５－０４

某发电厂2×660MW发电机组凝汽器抽真空系统配套6台广东佛山水泵厂生产的2BW435型真空泵，分别用于该发电厂1#机组和2#机组，每台机组各有3台真空泵。经过论证分别对1#机组A 真空泵和2#机组A 真空泵进行大气喷射器改造，使用的大气喷射器型号为P380，运行效果良好，投入喷射器时的噪音和振动大幅减小，真空有所提高。随着技术的发展，经过现场论证和试验，分别对该发电厂1#机组和2#机组的C 真空泵进行升级改造，改造使用的大气喷射器型号为P360。

产生的冲击波造成的激波损失，使得混和流的速度不断减慢，当进入扩压器的喉部时进一步均匀，并降低到音速以下，通过扩压管的扩散段后，速度进一步降低，同时压力也不断增高，此时再由水环式真空泵将气体抽走[6]

。

１　　大气喷射器的工作原理

大气喷射器的工作原理如图1所示：关闭驱动气体阀门，启动真空泵，使喷嘴前后形成压差，当压差达到大气压的一半以上时，驱动气体经过喷嘴的收缩段得到加速，当进入喷嘴喉部时气流即达到音速，然后经过喷嘴的扩压段，气流获得进一步加速，最后以超音速射向扩压管。气体在动能急骤增加的同时，压力也随之降低，造成了混和室较高的真空，它低于系统压力时，就能将被抽气体吸入[1]

。两股气流在混和室中混和的过程中，由于动量的交换和能量的损失，特别是经过扩压管的渐缩段

图１　　水环式真空泵原理结构

２　大气喷射器Ｐ３６０和Ｐ３８０的区别

近年来佛山水泵厂与华南理工大学深入合作，对大气喷射器P380进行了重新设计和优化，经过试验可知，新型大气喷射器P360的性能优于P380，大气喷射器P360和P380的主要区别如表1所示。

收稿日期：２０１５－０５－２０８作者简介：刘峰，男，助理工程师，研究方向为电厂集控运行。

３６广东水利电力职业技术学院学报

２０１５，１４（２）

表１　　大气喷射器Ｐ３６０和Ｐ３８０的主要区别

扩压管喉驱动气

喷射器

需要液环型号喷嘴直径部直径

体流量抽气量背压

泵气量

40 m3/10～13

P360φ23.4mmΦ84.7mm360 kg/hmin kPaA 52 m3/min40 m3/12～15 P380φ24mm

Φ76mm380 kg/h

min

kPaA

52 m3/min

从表1可以看出大气喷射器P360和P380的主要区别为：P360的喷嘴小、扩压管大、背压低，P380喷嘴大、扩压管小、背压高。由以上数据分析，新型大气喷射器P360完全可以代替旧型的大气喷射器P380[2]。

３　喷射器改造后出现的问题

该电厂1#机组和2#机组的A 真空泵采用大气喷射器P380后，真空有所提高，运行效果良好。然而该发电厂1#机组和2#机组的C 真空泵采用大气喷射器P360后，虽然投入喷射器的噪音和振动大幅减小，但真空却没有提高，反而有点下降[3]。

经过佛山水泵厂和该发电厂专业技术人员的分析和讨论，对1#机组的A 真空泵和C 真空泵做了投入喷射器和不投入喷射器的对比试验，数据如表2所示。

表２　　１＃机组的Ａ真空泵和Ｃ真空泵喷射器投退试验

1#机A 泵配P380大气1#机C 泵配P360大气

喷射器

喷射器

投入喷

投入喷不投入喷射器

射器不投入喷射器

射器凝汽器压力kPa -93.93-94.56-94.56-94.41换热器冷却水入口温度℃29292829换热器冷却水出口温度℃32323134真空泵工作水入口温度℃35353337真空泵工作水出口温度℃36383440吸入三通温度℃33263116泵体温度℃

36

37

3438

由表2看出，1#机A 真空泵投入喷射器以后凝汽器真空提高了0.77kPa，而1#机C 真空泵投入喷射器以后凝汽器真空下降了0.15kPa。

４　喷射器改造后的问题分析

由于投入喷射器后所能取得的效果与发电厂的运行工况有很大的关系，只有在合适的工况下

投入喷射器，凝汽器的真空才不会降低，或有升高[7]。图2即为喷射器投退压力与工作液温度的关

系曲线。

图２　　喷射器投退压力与工作液温度的关系曲线

由图2可以看出，真空泵运行在黄色到红色区域，按理论投入喷射器真空会保持不变或略有提高，水环式环真空泵的性能是受水温影响的，水温越低真空泵的抽气量越大。在不投入喷射器时，1#机组C 真空泵比1#机A 真空泵的工作水温要低，所以1#机组C 真空泵抽气量要大[4]。假设1#机A 真空泵不投喷射器抽气量为Qa，1#机C 真空泵不投喷射器抽气量为Qc，那么Qc ＞Qa。按喷射器的性能P360 和P380的性能一样，假设抽气量为Qp，那么Qc ＞Qp ＞Qa。当A 真空泵投入喷射器时Qp ＞Qa，所以凝汽器真空会有所提高，而C 真空泵投入时Qc ＞Qp，所以凝汽器真空有所下降[8]。

现场的实际运行中大气喷射器P360的性能没有充分发挥，抽气量比大气喷射器P380 的抽气量要小，从而导致问题的产生。现场发现可能导致大气喷射器P360性能没有完全发挥的情况如下：（1） 大气喷射器P360的驱动气体入口滤网堵塞[9]。为了避免异物吸入泵内，大气喷射器P380使用的是塑料罩，塑料罩孔很大，不会被堵住。而大气喷射器P360直接使用Y 型过滤器，Y 型过滤器网眼比较密，现场发现大量灰尘积在网眼上，驱动气体入口堵塞，驱动气体量不够，直接影响喷射器性能，致使真空下降。

（2）现场检测1#机组A 真空泵配大气喷射器P380的抽气经过喷射器后温度为26℃，1#机组C 真空泵配大气喷射器P360的抽气经过喷射器后温度为16℃（两种喷射器排气温度差别是由于喷射器水力模型不同而产生的）[5]。而喷淋管路来水温度1#机组A 真空泵为35℃，1#机组C 真空泵