Применение вакуумных насосов в энергетической промышленности: эффективность и инновации

Среди отраслей промышленности есть те, без которых невозможно представить не только развитие технического прогресса, но и элементарное комфортное жизнеобеспечение всех, живущих на Земле. Именно такой отраслью является энергетика, причем независимо от источников, используемых для получения электроэнергии.

Т.к. перерабатываемыми источниками всегда являются природные ресурсы, большинство из которых невозобновляемые, например, уголь или природный газ, то технологический процесс их преобразования в электричество должен стремиться к тому, чтобы быть максимально эффективным и дающим наибольшую выгоду.

В современном мире более 80% электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), в которых в качестве сырья используются ценные невозобновляемые природные ресурсы, требующие бережного обращения как в целях их экономии, так и в целях снижения негативного воздействия на окружающую среду. В настоящее время вакуумные системы с использованием водокольцевых насосов с успехом работают в энергетике на атомных и тепловых угольных электростанциях.

Концерн «Атлас Копко» приобрел компанию Edwards Vacuum, которая имеет огромный опыт и продукцию, ориентированные на работу с энергетическими станциями. Компания Edwards и ее дочернее предприятие Hick Hargreaves Process Vacuum в течение почти ста лет проводила работы по исследованию и применению вакуума в процессах теплообмена, технологиях массопереноса. Ее разработки развивались вместе с энергетической промышленностью, и теперь представляют на рынке сложные вакуумные системы для ТЭС, АЭС и экологически чистых станций на солнечных батареях.

Водокольцевые насосы Edwards серии SHR позволяют откачивать конденсируемые пары и газы с примесями жидкости без риска повреждений. При контакте входящего газа с жидкостным кольцом возникает конденсация, которая в добавок может порой значительно повысить производительность насоса.

Водокольцевые насосы Edwards идеально подходят для удаления воздуха из конденсаторов, в которых входящий газ (воздух) сильно насыщен парами. Насосы серии SHR выдерживают непрерывную эксплуатацию при давлении от  атмосферного до 30 мбар. абс.. Насосы обеспечивают достаточно стабильную скорость откачки при любом впускном давлении. Насос использует давление на выходе из конденсатора турбины в более широком диапазоне условий работы по сравнению с пароструйными эжекторами, что увеличивает эксплуатационные возможности.

Использование различных конструкционных материалов дает возможность работать практически с любыми газами и уплотняющими жидкостями без опасности возникновения коррозии, что особенно ценно, если в качестве уплотняющей жидкости используется, например, вода, напрямую подаваемая из реки или моря, что делает эти насосы пригодными для работы на геотермальных станциях.

Большие зазоры внутри компонентов позволяют откачивать газы с твердыми примесями. Простота конструкции и отсутствие механического контакта внутри водокольцевого насоса обеспечивают низкую рабочую температуру и надежность, что вместе с минимальным техническим обслуживанием является отличным вариантом для использования в энергетике.

Одним из примеров использования вакуумных водокольцевых насосов на тепловых электростанциях является их работа в системе паровых турбин генератора.

Вакуумные системы на основе двухступенчатого жидкостно-кольцевого насоса Edwards разработаны для устранения утечек воздуха в конденсаторах паровых турбин, что является наиболее распространенной проблемой в энергетической промышленности. Вакуумные системы обеспечивают снижение давления в турбине, что позволяет  использовать максимум тепла от пара в виде механической энергии, что, в свою очередь, повышает эффективность энергетической станции.

Насосы серии SHR спроектированы для работы под высокой паровой нагрузкой, которая будет идти от паровой турбины. Конденсация, которая будет проходить в насосе, будет так же уменьшать общий объем пара, идущего через насос, что дает большое преимущество по сравнению с использованием эжекторов.

Откачка воздуха из конденсатора предотвращает образование воздушных пробок, обеспечивает требуемый уровень охлаждения и, следовательно, максимальную эффективность. Система вакуумной деаэрации Edwards для конденсаторов имеет модульную конструкцию, состоящую из вакуумного насоса, вакуумного ресивера и клапана, а так же может комплектоваться принадлежностями с учетом требований заказчика. Одноступенчатый жидкостно-кольцевой насос Edwards может иметь полностью герметичную систему рециркуляции воды, что делает их не только выгодными, но и экологически безопасными.

Если тепловые станции работают на угле, то вакуумные насосы используются в системе обессеривания, которая является необходимым требованием для обработки выходящих газов. Побочным продуктом этого процесса является гипс, который получают на выходе из скруббера. Водокольцевые вакуумные насосы Atlas Copco обеспечивают надежную откачку для процесса для обезвоживания и сушки гипса с помощью вращающийся фильтров. Мощные одноступенчатые жидкостно-кольцевые насосы «Атлас Копко» серии AWS разработаны специально для подобных процессов, а их выбор для определенного процесса зависит от пропускной способности вакуумного фильтра.

При выборе современного технологического оборудования большую роль играет их соответствие принятым стандартам, что будет гарантировать пользователям не только высокий уровень качества и соответствия требованиям, но и обеспечит возможность максимального удобства как при подборе оборудования так и во время его эксплуатации. Оборудование, используемое в энергетике, должно соответствовать стандартам и нормам, утвержденным Институтом энергетики (HEI). Это позволяет при выборе вакуумного оборудования опираться на условия работы и характеристики. Стандартные вакуумные системы Edwards разработаны в соответствии с требованиями HEI. При выборе оптимального насоса необходимо учитывать такие рабочие параметры, как начальная разность температур, давление на выходе конденсатора.

Резюмируя общие направления эксплуатации вакуумных систем с использованием водокольцевых насосов Atlas Copco, хочется еще раз отметить исключительную надежность, что является очень важным фактором при выборе оборудования в такой отрасли промышленности как энергетика, возможность работы с большим количеством конденсируемых паров, которые работают на повышение производительности вакуумного насоса. Т.к. водокольцевые насосы позволяют проводить откачку сразу от атмосферного давления до 0,0033 МПа, то отсутствие дополнительных форвакуумных насосов, а так же минимальная стоимость эксплуатации и низкие уровни шума и вибрации только добавляют преимуществ нашему оборудованию.

При приобретении готовых вакуумных систем следует отметить, что все необходимые  компоненты уже учтены инженерами компании Atlas Copco и будут обеспечивать эффективную и надежную работу.