永磁調(diào)速裝置的特點(diǎn)及在電廠低加疏水系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：本文介紹了永磁裝置結(jié)構(gòu)及工作原理，同時(shí)介紹了該設(shè)備的特點(diǎn)，并對其在加裝低加疏水泵應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性情況，進(jìn)行了分析，運(yùn)行表明該裝置在低加疏水泵上使用具有節(jié)能、安全、費(fèi)用低的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：疏水泵;永磁裝置;調(diào)速技術(shù);節(jié)能

中圖分類號：TM921.51?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）12-0080-01

1 前言

某電廠熱力系統(tǒng)采用“三高、四低、一除氧”的模式，低加疏水逐級自流進(jìn)入凝汽器。為進(jìn)一步回收疏水熱量，降低煤耗，在2號機(jī)組檢修時(shí)加裝6號低加疏水泵，同時(shí)為適應(yīng)機(jī)組變工況運(yùn)行，減少閥門節(jié)流損失，疏水泵計(jì)劃采用調(diào)速裝置，進(jìn)一步提高節(jié)能效果。

2 調(diào)速裝置的選擇

目前，比較成熟的技術(shù)中，主要調(diào)速方式分為液力耦合調(diào)速、變頻調(diào)速和永磁調(diào)速。液力耦合調(diào)速接近百年發(fā)展時(shí)間。變頻調(diào)速也有將近半個(gè)世紀(jì)，精度和功能完善。永磁調(diào)速是一個(gè)新型產(chǎn)品，具有顯著優(yōu)點(diǎn)，解決了液力耦合器和變頻器存在的一些固有缺陷，因此，擬在低加疏水泵采用永磁調(diào)組裝置實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能的目的。

3 永磁裝置工作原理

3.1永磁裝置結(jié)構(gòu)。永磁調(diào)速器主要由：導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子、氣隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤構(gòu)成。

導(dǎo)電性能較好的銅盤或者鋁盤鑲嵌在剛盤上構(gòu)成導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，一般為2個(gè)導(dǎo)體盤組成1個(gè)鼠導(dǎo)體轉(zhuǎn)子;在鋁盤中放置永磁體作為永磁轉(zhuǎn)子，一般為2個(gè)鋁盤構(gòu)成1個(gè)永磁轉(zhuǎn)子;氣隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以采用手動也可以自動控制。

3.2永磁裝置的工作原理。在電機(jī)帶動導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，由于磁場的作用，銅盤或鋁盤將產(chǎn)生渦電流，同時(shí)將產(chǎn)生感應(yīng)磁場，兩個(gè)磁場之間相互作用，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩傳遞，以此來調(diào)整速度。

通過氣隙的改變，從而改變磁場的強(qiáng)弱和速度，從而獲得可調(diào)整的、可控制的輸出轉(zhuǎn)速。導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與磁轉(zhuǎn)子的間隙越大，則磁場越弱。

4 永磁調(diào)速裝置的特點(diǎn)

根據(jù)永磁調(diào)速裝置的結(jié)構(gòu)和原理可以知道，如下特點(diǎn)：

4.1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)平穩(wěn)，調(diào)節(jié)范圍廣，低速性能好。永磁調(diào)速裝置配套執(zhí)行器，可接受4-20mA控制信號，自動調(diào)整轉(zhuǎn)速。加裝永磁裝置的疏水泵，可在20-97%的范圍內(nèi)對負(fù)載進(jìn)行無級調(diào)速，不僅調(diào)速平穩(wěn)，調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)精度也可滿足液位控制要求，同時(shí)可在50%荷載下長期運(yùn)行不發(fā)熱，效率通變頻器相同，較液力耦合器高10%，低速性能良好。

4.2空載啟動，延長電機(jī)使用壽命。永磁裝置的間隙最大時(shí)可以空載啟動，電機(jī)提速到全速非常快，但載荷卻緩慢增加，直到平緩啟動，可減小啟動電流沖擊，電機(jī)繞組線圈發(fā)熱量小，延長電機(jī)使用壽命。

4.3振動沖擊小，有效隔離電機(jī)和水泵之間振動。電機(jī)和負(fù)載之間沒有機(jī)械硬連接，完全通過氣隙傳遞扭矩，避免了振動的傳遞，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性。設(shè)備振動完全取決于設(shè)備制造精度，而與安裝精度關(guān)系較小，降振效果達(dá)80%，極大降低機(jī)械能耗和磨損，提高水泵、電機(jī)使用壽命，同時(shí)，因安裝精度要求低，檢修方便，快捷。

4.4可靠性高 結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，維護(hù)保養(yǎng)成本低。永磁裝置采用負(fù)載滑差壓調(diào)節(jié)，與變頻器相比，電壓變化、電流變化的影響，可以說差異很大，同時(shí)，因補(bǔ)償電容燒毀、斷路器故障、空開跳閘、線路過載等因諧波電流引起設(shè)備故障，使得變頻器運(yùn)行可靠性明顯降低。

5 經(jīng)濟(jì)性分析

在工程使用過程中，通常存在風(fēng)機(jī)、水泵輸出配置過高，造成極大經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。電機(jī)功率185Kw，按照年度運(yùn)行310天計(jì)算，年度耗電量P=185×310×24=1376400 Kw.h，以某廠為例，疏水泵額定電流335A，實(shí)際經(jīng)常運(yùn)行在130-170A之間，每年按照設(shè)備運(yùn)行310天，依據(jù)表二可知每年可節(jié)約電能759493Kw.h，電價(jià)按照0.41元計(jì)算， 每年可節(jié)約31萬元，當(dāng)年即可收回成本，從相關(guān)資料可知，采用永磁調(diào)速裝置，可節(jié)電20%-35%，即使按照20%節(jié)能計(jì)算，也可節(jié)約電費(fèi)11.3萬元，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，節(jié)能效果明顯。

6 應(yīng)用時(shí)存在問題

永磁調(diào)速裝置雖然有很大優(yōu)勢，但也存在如下特點(diǎn)，應(yīng)引起注意：因永磁裝置存在3%的速度滑差，相應(yīng)造成壓力及功率降低，在設(shè)備選型及計(jì)算時(shí)應(yīng)予考慮。該裝置屬于軟啟動，但軟啟動值不定，存在啟動后就有一定預(yù)轉(zhuǎn)速，不像變頻啟動轉(zhuǎn)速由零開始逐漸上升，即存在非零啟動轉(zhuǎn)速，在設(shè)備調(diào)試期間應(yīng)注意。設(shè)備在建設(shè)初期配置較后期改造收益更大。

結(jié)論：低加疏水泵經(jīng)過調(diào)試投運(yùn)以后，運(yùn)行調(diào)節(jié)平穩(wěn)，跟蹤液位正常，低加液位沒有出現(xiàn)大的起伏或突變，轉(zhuǎn)速調(diào)整簡單、可靠，系統(tǒng)響應(yīng)快，調(diào)速精度和范圍滿足了系統(tǒng)需要，節(jié)能效果明顯，降低了企業(yè)運(yùn)行成本和維護(hù)成本，促進(jìn)了新技術(shù)的應(yīng)用與推廣，對同類型設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造具有一定推廣意義

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作者簡介：張宏鑫（1988-）男，河北邯鄲人，本科，助理工程師，從事電廠技術(shù)管理。