永磁調(diào)節(jié)技術(shù)在電機(jī)傳動(dòng)節(jié)能方面的可行性、經(jīng)濟(jì)性。為電廠高壓電動(dòng)機(jī)在凝結(jié)水系統(tǒng)的節(jié) 能改造應(yīng)用方面提供了相關(guān)數(shù)據(jù)。

一、設(shè)備現(xiàn)狀及改造必要性

1、設(shè)備現(xiàn)狀

某廠汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)。每臺(tái)機(jī)組配置凝結(jié)水泵兩臺(tái)。一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的配置,凝結(jié)水通過(guò)凝結(jié)水泵升壓后，經(jīng)過(guò)軸封加熱器、4臺(tái)低壓加熱器后送入除氧器，在軸封加熱器出口設(shè)置除氧器水位主、輔調(diào)節(jié)閥(并列兩個(gè)氣動(dòng)閥），用于控制除氧器水位。

從凝結(jié)水泵DCS參數(shù)表可以著出，即 使機(jī)組在滿(mǎn)負(fù)荷情況下，除氧器水位調(diào)節(jié) 閥60箱左右運(yùn)行，50%到*負(fù)荷間壓損差均為2-3MPa,說(shuō)明閥門(mén)一直在節(jié)流狀態(tài)，節(jié)流損失較大。

2、改造必要性

(1)汽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)偏大，出口揚(yáng)程偏高，凝泵的出口壓力偏大，流量偏高，造成浪費(fèi)。

(2)原凝結(jié)水流量和壓力是通過(guò)調(diào)整 凝結(jié)水主副調(diào)節(jié)閥開(kāi)度實(shí)現(xiàn)的，由于凝泵容量本身有較大裕量。

(3)6kV凝泵電動(dòng)機(jī)非軟啟動(dòng)，啟動(dòng)瞬間沖擊電流大，對(duì)電機(jī)絕緣造成一定損 傷，縮短電機(jī)使用壽命。

(4)工頻運(yùn)行方式下，凝泵出口母管壓力較大，隨著負(fù)荷的變化,一般在2.9~3.5 MPa之間，造成凝結(jié)水母管節(jié)流損失大，低負(fù)荷工況下能源浪費(fèi)巨大。

因此進(jìn)行凝結(jié)水泵永磁調(diào)速改造可獲得節(jié)能效果，南方水泵廠滿(mǎn)足節(jié)能規(guī)劃要求，能明顯降低廠用電率。在運(yùn)行過(guò)程中能同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和壓力，有效減少了設(shè)備磨損、延長(zhǎng)了設(shè)備和管路壽命、降低了故障率。

二、節(jié)能依據(jù)和方向

節(jié)能依據(jù)：

(1)交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式，可以從 以下公式分析：

n=60f(l-s)/p

n—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

f—電動(dòng)機(jī)定子供電頻率 p—電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)

S一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率

由上式可知，如果均勻的改變電動(dòng)機(jī)定子供電頻率，可以平滑的改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，在改變供電頻率的同時(shí)，還需維持電機(jī)磁通恒定，即保持電動(dòng)機(jī)的輸出力矩不變。因此,在電動(dòng)機(jī)的調(diào)速過(guò)程中,應(yīng)保持定子供電電壓和頻率的比值U/f為一定值。改變頻率的調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差率不變、同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)理想轉(zhuǎn)速同步變化下的調(diào)速。所以，變頻調(diào)速的調(diào)速精度、功率因數(shù)和效率都較高，容易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

1. 依據(jù)相似定律和東莞南方水泵的特性曲線(xiàn)。凝結(jié)水泵的流量、揚(yáng)程和功率的變化與轉(zhuǎn)速呈對(duì)應(yīng)比例關(guān)系如下：

水泵的流量(Q)與轉(zhuǎn)速成正比：Q2/Q1=N2/N1

水泵的揚(yáng)程(H)和轉(zhuǎn)速的平方成正比：H2/H1=(N2/N1)2

水泵的功率(P)和轉(zhuǎn)速的立方成正 比：P2/P1=(N2/N1)3

因此，當(dāng)水泵在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)工藝對(duì) 循環(huán)流量的要求，如果是通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)流 量管閥門(mén)的開(kāi)度，實(shí)際上就是廣東南方水泵在特性曲線(xiàn)下運(yùn)行時(shí)，由于管道阻力受閥門(mén)開(kāi)啟度影響而阻力增大，工況點(diǎn)沿特性曲線(xiàn)向左上移，實(shí)現(xiàn)流量減少但循環(huán)流量壓增大。當(dāng)循環(huán)流量管的閘閥變一個(gè)開(kāi)度，即改變了管網(wǎng)中的阻力系數(shù)，管網(wǎng)的特性曲線(xiàn)就發(fā)生變化，當(dāng)閘閥開(kāi)度變大時(shí)，管道中的阻力系數(shù)減小，管網(wǎng)特性曲線(xiàn)右移；當(dāng)閘閥開(kāi)度變小時(shí)，管道中的阻力系數(shù)增大，管網(wǎng)特性曲線(xiàn)左移。調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)時(shí)，工況受管道阻損加大而造成流量減少，但揚(yáng)程沿效率曲線(xiàn)上升，管道壓力增大較易造成局部系統(tǒng)或部件損壞等不安全因素，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行而不在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)工作，實(shí)際上此時(shí)的電機(jī)能耗有所減少，但沒(méi)有達(dá)到*的節(jié)能效果。

當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，南方水泵廠凝結(jié)水泵的出口壓力將減小,在不改變管道損失的前提下，特性曲線(xiàn)沿管道損失線(xiàn)(H)向下滑移(n2轉(zhuǎn)速下曲線(xiàn)）,相對(duì)應(yīng)循環(huán)流量和揚(yáng)程也會(huì)下降。工況點(diǎn)趨向合理范圍，東莞南方水泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也就越大，相對(duì)而言節(jié)能空間和節(jié)能量也就越多。

永磁驅(qū)動(dòng)裝置本身為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，除自身不用電外，同時(shí)還不產(chǎn)生諧波和電磁干擾等污染，是綠色環(huán)保產(chǎn)品。代表節(jié)能的創(chuàng)新性技術(shù)發(fā)展方向。

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