永磁渦流柔性傳動裝置在脫硫漿液循環泵的應用

王鴻宇 王永生

摘 要：漿液循環泵是熱電廠脫硫系統設備中非常重要的設備之一，是電機耗能大戶，其運行的穩定性至關重要。在滿足正常生產條件的情況下，進一步探尋漿液循環泵的節電空間，也是技術設備革新的關鍵目標。本文通過介紹漿液循環泵系統改造為邁格鈉永磁調速裝置之后，通過調速來降低電機能耗，對發展企業生產、減少能源費用都有重要的意義。

關鍵詞：永磁；節能；漿液循環泵；調速

1 緒論

2013年，全國6000千瓦及以上電廠供電煤耗321克/千瓦時，比上年降低4克/千瓦時，比2010年降低12克/千瓦時，提前實現國家節能減排“十二五”規劃中確定的325克/千瓦時的目標。電力行業通過實行“上大壓小”，加大淘汰落后產能，推動能源產業轉型升級。2014年，全國6000千瓦及以上電廠供電標準耗煤318克/千瓦時，同比降低3克/千瓦時；全國電網輸電線路損失率6.34%，同比降低0.4個百分點。

據相關數據顯示，2013年我國電力行業嚴格控制自身的污染物排放量，其中，二氧化硫降低至820萬噸、煙塵降至142萬噸以及氮氧化物排放量降至834萬噸，三種排放物中前兩者同比2005年的排放量分別下降36.9%、60.6%，而氮氧化物則同比三年前下降12.2%。

隨著可持續發展戰略的提出，節能減排理念不斷深化，促使我國二、三產業積極進行產業優化與調整，促使傳統行業發生變革，并為其他行業的發展帶來機遇，尤其是對于電力工業來說，是我國國民經濟的支柱，其節能化發展勢在必行。

2 邁格鈉永磁傳動裝置

實際上，邁格鈉永磁渦流柔性傳動其自身是以當前的楞次定律為基礎，主要由兩部分組成：一部分為銅/鉛導體轉子組件，將其連接在電機側，另一部分則為永磁轉子組件，將其連接在負載側。由于磁轉子側所產生的強磁場中可產生磁力線，當電機旋轉時，通過銅盤轉動切割磁盤中的磁力線，促使其在導體盤中產生渦流，并利用渦流自身的性質在導體盤中形成磁場，進而為永磁盤提供轉動的動力，傳遞能量。對于當前的負載與電機之間的扭矩傳輸來說，與傳統的鏈接方式不同，其主要利用當前的氣隙進行連接，并利用其自身具備的優點對轉速進行調整，滿足當前的需求。

永磁渦流柔性調速裝置可以通過調節銅盤和磁盤之間的氣隙來改變電機與負載之間的轉速差，從而實現調速：在電機轉速不變的情況下，調節風機的轉速，管網的壓力和流量就會變化，來滿足實際工況的需要。

利用離心負載的相似定律：

Q1/Q2=N1/N2…③流量變化與轉速變化成正比

H1/H2=（N1/N2）2 …④壓力變化與轉速變化的平方成正比

P1/P2=（N1/N2）3 …⑤功率變化與轉速變化的立方成正比

根據“相似定律”，流量的變化與速度的變化成正比、而功率的變化與速度變化的立方成正比，因而，在速度、流量只是變化較小的情況下，功率卻發生了較大的變化，從而實現了明顯的節能效果。

3 永磁項目改造漿液循環泵機系統

在某電廠4#脫硫2#漿液循環泵系統，漿液循環泵型號為700X--TLR，#4-2漿液循環泵系統參數如表1。

對于漿液循環泵來說，其自身在運轉過程中，主要是利用電機的高速轉動產生離心力而促使流體獲得能量，當流體通過時可以獲得動能與壓能，達到傳輸的目的。與此同時，受其自身的性質影響，在泵入口處形成負壓，通過大氣壓力將介質輸送至葉輪中，并連續進行輸出。

由于#4-2漿液循環泵系統是重要的工藝環節，其運行的穩定性二氧化硫排放的影響很大，同時也是耗電大戶，通過進行邁格鈉永磁項目改造，增加永磁調速裝置WH-2500-Ⅱ水冷型設備，不僅提高了工藝穩定性，也實現了能源成本的大幅度降低。

永磁WH2500-Ⅱ，依靠其調速高穩定性的特點，可在滿足生產工藝要求的前提下，在原高速的基礎上降低漿液循環泵轉速，從而實現轉速的調節控制方式，達到節能目的。

永磁項目改造后：

（1）日常維護量很低：純機械結構，結構簡單，安全可靠。

（2）運行準確度高：可嚴格按照工藝需要，可以隨時根據生產工藝的需要，調節流量、壓力，在各轉速下均可實現穩定運行，增強生產操作的靈活性。

（3）運行穩定性高：永磁調速裝置通過空氣傳遞扭矩，可靠性更高，設備運行穩定性更好，不會發生液耦勺管卡死等現象。

（4）設備壽命周期長：永磁調速裝置的主體原件在正常使用維護條件下，使用壽命可達到25年，大大提高了漿液循環泵系統的整體使用壽命。

（5）調節速度快：從低速到高速（0-480r/min）僅需要約1min，與液耦相比，調節時間提升達75%。

（6）不會污染生產作業環境。

（7）節能效益突出。

通過改造前后2#漿液循環泵運行電流、二氧化硫濃度、機組負荷等數據對比，數據見附表1、附表2：

改造前的運行電流平均值為：I1=（59.1+63.1）/2=61.1A，

改造后的運行電流平均值為：

I2=（50.75+45.75+32.5+27.56+47.25+39.55+46.38+36.06+37.5）/9=40.37A，

節電率=（I1-I2）/ I1=（61.1-40.37）/ 61.1=33.92%

4 結語

伴隨著科學技術的日新月異，工業生產也需要與時俱進，享有先進的生產技術、良好的生產穩定性，是技術人員始終追求的改進目標，通過邁格鈉永磁改造項目，#4-2漿液循環泵系統既收獲了可觀的能源效益，也為系統的穩定運行提供了可靠保障，在電力行業面臨的新形式下，成熟先進的技術、設備更新正是生產者所需要的強心劑，也是企業可持續發展的必要保證。