永磁調(diào)速器在電廠中的應(yīng)用及分析

點(diǎn)擊量：1946   日期：2018-10-22

摘要　永磁磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)是專門針對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類離心負(fù)載調(diào)速節(jié)能的適用技術(shù)，在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)廠用電的經(jīng)濟(jì)化，發(fā)電廠對(duì)2號(hào)機(jī)A凝泵進(jìn)行了永磁耦合調(diào)速改造，并通過試驗(yàn)分析得知達(dá)到了預(yù)期的效果，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了存在的問題，并進(jìn)行了優(yōu)化改造。
關(guān)鍵詞　永磁調(diào)速器；應(yīng)用；分析；改造；節(jié)能
中圖分類號(hào)TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)　1674-6708（2013）82-0181-02

1　永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)
如圖1所示，永磁調(diào)速器由四個(gè)部件組成：
1）永磁轉(zhuǎn)子：鑲有永磁體的鋁盤，與負(fù)載軸連接；
2）導(dǎo)體轉(zhuǎn)子：導(dǎo)磁體盤，　與電機(jī)軸連接；
3）氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)：調(diào)整磁盤與導(dǎo)磁盤之間氣隙的機(jī)構(gòu)；
4）轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤：以緊縮盤裝置與電機(jī)及負(fù)載軸連結(jié)。
2　發(fā)電廠2號(hào)機(jī)A凝泵永磁改造情況
2.1改造方案
2.1.1　采用的永磁調(diào)速設(shè)備
發(fā)電廠2號(hào)機(jī)A凝泵永磁調(diào)速設(shè)備的改造采用中達(dá)電通公司從美國(guó)MagnaDrive公司引進(jìn)的永磁調(diào)速設(shè)備。通過永磁轉(zhuǎn)子和另一端導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，同時(shí)通過智能電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)氣隙大小實(shí)現(xiàn)電機(jī)和凝結(jié)水泵之間的轉(zhuǎn)距控制，從而實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水泵的速度調(diào)節(jié)。
2.1.2增加設(shè)備
為保證永磁調(diào)速系統(tǒng)工作的可靠性，此次永磁調(diào)速改造采用的是水冷型永磁調(diào)速器，需要加裝一套冷卻水設(shè)備。根據(jù)實(shí)際情況，我們采用了閉式循環(huán)水作為冷卻水源。閉式水進(jìn)水母管來(lái)水通過濾網(wǎng)凈化進(jìn)入凝泵永磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入專用的回收水箱，再通過永磁冷卻水泵回到閉式水回水母管。
2.2　通過改造試驗(yàn)后的控制策略
2.2.1控制思路
控制思路為凝泵永磁裝置調(diào)節(jié)除氧器水位，原來(lái)的除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制凝結(jié)水壓力，實(shí)現(xiàn)最小節(jié)流損失，提高凝泵工作效率。
2.2.2　機(jī)組負(fù)荷對(duì)應(yīng)凝泵永磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度函數(shù)
2.2.3　控制系統(tǒng)的切換
控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾切換，當(dāng)凝泵永磁裝置冷卻水壓力低壓0.4MPa、冷卻水流量低于6t/h、冷卻水出水溫度大于70℃、執(zhí)行機(jī)構(gòu)指令和反饋偏差大、冷卻水壓力除氧器水位以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)指令反饋出現(xiàn)品質(zhì)壞值時(shí)，邏輯將會(huì)強(qiáng)制切到人工控制。在除氧器水位高II值報(bào)警時(shí)將閉鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)指令增加，除氧器水位低II值報(bào)警或凝泵出口壓力低于1.2MPa時(shí)將閉鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)指令減小。
2.2.4　除氧器水位主副調(diào)節(jié)閥控制
在凝結(jié)水泵A單泵運(yùn)行時(shí)除氧器水位主調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制凝結(jié)水泵出口凝結(jié)水壓力，此壓力設(shè)定值是一個(gè)負(fù)荷變參數(shù)函數(shù)，函數(shù)曲線如下表2。在低負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水壓力達(dá)不到設(shè)定值通過PID調(diào)整主調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)調(diào)節(jié)凝結(jié)水壓力，負(fù)荷增加凝泵永磁指令增大，主調(diào)節(jié)閥會(huì)盡可能開到最大，此時(shí)副調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，在機(jī)組負(fù)荷高于520MW時(shí)，副調(diào)節(jié)閥將會(huì)逐步打開直到負(fù)荷540MW全開，最終主副調(diào)門都全部打開。
3　發(fā)電廠2號(hào)機(jī)A凝泵永磁調(diào)速改造的分析
3.1經(jīng)濟(jì)性分析
3.1.1節(jié)能效果分析
從上述表格中可以看出凝泵A永磁改造取得了一定的成果，尤其是低負(fù)荷時(shí)，節(jié)能效果特別明顯。
3.1.2　影響節(jié)能效果的因素
凝泵A永磁改造雖然取得了一定的成果，但是還沒有達(dá)到理想的設(shè)計(jì)值，影響經(jīng)濟(jì)性主要有兩個(gè)方面：
1）永磁裝置的熱損失
3.2　對(duì)閉式水系統(tǒng)的影響分析
3.2.1對(duì)閉式水系統(tǒng)的影響及試驗(yàn)分析
2號(hào)機(jī)A凝泵永磁調(diào)速運(yùn)行一段時(shí)間后，PH下降到低于9.5　的低限值（電導(dǎo)率也是下降趨勢(shì)），化學(xué)加氨后造成PH值上升的同時(shí)電導(dǎo)率也上升超過30uS/cm的上限值。
通過試驗(yàn)并對(duì)參數(shù)趨勢(shì)分析發(fā)現(xiàn)：
1）停止A凝泵但冷卻水繼續(xù)流通的趨勢(shì)是PH值、電導(dǎo)率同時(shí)上升；
3）關(guān)閉冷卻水后PH值上升、電導(dǎo)率下降；
3）切換回A凝泵后PH值、電導(dǎo)率仍然是同步下降的趨勢(shì)。
3.2.3試驗(yàn)結(jié)論
根據(jù)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析判斷，閉式水的水質(zhì)變化較快極易超標(biāo)的原因應(yīng)該是閉式水中的堿性物質(zhì)與空氣中酸性氣體二氧化碳的反應(yīng)導(dǎo)致的，而空氣是在永磁調(diào)速改造增加的專用水箱處進(jìn)入了閉式水系統(tǒng)。如果要徹底解決這個(gè)問題，必須控制住空氣不進(jìn)入閉式水系統(tǒng)。
3.2.4解決方案
空氣從永磁冷卻水箱頂部的排空管進(jìn)入永磁冷卻水箱，而永磁冷卻水箱水位的波動(dòng)加劇了空氣的進(jìn)入量。為此，我們采取了如下措施對(duì)永磁冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行改造：
1）永磁冷卻水箱加裝一級(jí)水封及一路注水管路，水箱排空管進(jìn)行封堵，杜絕空氣進(jìn)入閉式水系統(tǒng)。
2）因?yàn)橛来耪{(diào)速器冷卻水回水通過兩臺(tái)回收水泵的啟停來(lái)控制回收水箱的水位，不僅造成了永磁冷卻水箱水位的大幅波動(dòng)加劇了空氣的進(jìn)入量，而且還造成回收水泵啟、停過于頻繁，易發(fā)生設(shè)備損壞。為此，我們?cè)趦膳_(tái)回收水泵的出口管道加裝一調(diào)整門來(lái)調(diào)整控制水位。
4　結(jié)論
永磁調(diào)速器成功的解決了旋轉(zhuǎn)負(fù)載系統(tǒng)中的對(duì)中、軟啟動(dòng)、減震、調(diào)速及過載保護(hù)等問題。尤其是其不產(chǎn)生高次諧波且低速下不造成電機(jī)發(fā)熱的優(yōu)良調(diào)速特性更使其成為風(fēng)機(jī)及泵類設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造的首選。永磁調(diào)速器的安裝方式簡(jiǎn)單，工程量小，它是安裝在電機(jī)與負(fù)載之間的位置。為了安裝永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)器，只需在電機(jī)與負(fù)載之間預(yù)留適當(dāng)空間，并將永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)器安裝于電機(jī)和負(fù)載之間即可。在我廠已成功應(yīng)用于2號(hào)機(jī)凝泵的節(jié)能改造。通過以上試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)可知，取得了良好的節(jié)能效果，并且還提高了安全性及可靠性。
參考文獻(xiàn)
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