永磁調(diào)速器在電廠中有哪些應用呢?永磁磁力驅(qū)動技術(shù)是專門針對風機、泵類離心負載調(diào)速節(jié)能的適用技術(shù),在很多領(lǐng)域得到了應用。
為實現(xiàn)廠用電的經(jīng)濟化,淮滬煤電公司田集發(fā)電廠對2號機A凝泵進行了永磁耦合調(diào)速改造,并通過試驗分析得知達到了預期的效果,實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。同時,也發(fā)現(xiàn)了存在的問題,并進行了優(yōu)化改造。
1、永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)
永磁調(diào)速器由四個部件組成:
1)永磁轉(zhuǎn)子:鑲有永磁體的鋁盤,與負載軸連接;
2)導體轉(zhuǎn)子:導磁體盤,與電機軸連接;
3)氣隙執(zhí)行機構(gòu):調(diào)整磁盤與導磁盤之間氣隙的機構(gòu);
4)轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤:以緊縮盤裝置與電機及負載軸連結(jié)。
2、淮滬煤電公司田集發(fā)電廠2號機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)速設備
淮滬煤電公司田集發(fā)電廠2號機A凝泵永磁調(diào)速設備的改造采用中達電通公司從美國MagnaDrive公司引進的永磁調(diào)速設備。通過永磁轉(zhuǎn)子和另一端導體轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)距,同時通過智能電動執(zhí)行器調(diào)節(jié)氣隙大小實現(xiàn)電機和凝結(jié)水泵之間的轉(zhuǎn)距控制,從而實現(xiàn)凝結(jié)水泵的速度調(diào)節(jié)。
2.1.2 增加設備
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備。根據(jù)實際情況,我們采用了閉式循環(huán)水作為冷卻水源。閉式水進水母管來水通過濾網(wǎng)凈化進入凝泵永磁調(diào)節(jié)器進行冷卻后,進入專用的回收水箱,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,原來的除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制凝結(jié)水壓力,實現(xiàn)小節(jié)流損失,提高凝泵工作效率。
2.2.2 機組負荷對應凝泵永磁執(zhí)行機構(gòu)的開度函數(shù)
2.2.3 控制系統(tǒng)的切換
控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)手動/自動無擾切換,當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)行機構(gòu)指令反饋出現(xiàn)品質(zhì)壞值時,邏輯將會強制切到人工控制。在除氧器水位高II值報警時將閉鎖執(zhí)行機構(gòu)指令增加,除氧器水位低II值報警或凝泵出口壓力低于1.2MPa時將閉鎖執(zhí)行機構(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單泵運行時除氧器水位主調(diào)節(jié)閥自動控制凝結(jié)水泵出口凝結(jié)水壓力,此壓力設定值是一個負荷變參數(shù)函數(shù),函數(shù)曲線如下表2。在低負荷時凝結(jié)水壓力達不到設定值通過PID調(diào)整主調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)節(jié)凝結(jié)水壓力,負荷增加凝泵永磁指令增大,主調(diào)節(jié)閥會盡可能開到大,此時副調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài),在機組負荷高于520MW時,副調(diào)節(jié)閥將會逐步打開直到負荷540MW全開,終主副調(diào)門都全部打開。
3、淮滬煤電公司田集發(fā)電廠2號機A凝泵永磁調(diào)速改造的分析
3.1 經(jīng)濟性分析
3.1.1 節(jié)能效果分析
凝泵A永磁改造取得了一定的成果,尤其是低負荷時,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,但是還沒有達到理想的設計值,影響經(jīng)濟性主要有兩個方面:
1)永磁裝置的熱損失
3.2 對閉式水系統(tǒng)的影響分析
3.2.1 對閉式水系統(tǒng)的影響及試驗分析
2號機A凝泵永磁調(diào)速運行一段時間后,PH下降到低于9.5 的低限值(電導率也是下降趨勢),化學加氨后造成PH值上升的同時電導率也上升超過30uS/cm的上限值。
通過試驗并對參數(shù)趨勢分析發(fā)現(xiàn):
1)停止A凝泵但冷卻水繼續(xù)流通的趨勢是PH值、電導率同時上升;
2)關(guān)閉冷卻水后PH值上升、電導率下降;
3)切換回A凝泵后PH值、電導率仍然是同步下降的趨勢。
3.2.3 試驗結(jié)論
根據(jù)試驗和數(shù)據(jù)分析判斷,閉式水的水質(zhì)變化較快極易超標的原因應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導致的,而空氣是在永磁調(diào)速改造增加的專用水箱處進入了閉式水系統(tǒng)。如果要解決這個問題,需要控制住空氣不進入閉式水系統(tǒng)。
3.2.4 解決方案
空氣從永磁冷卻水箱頂部的排空管進入永磁冷卻水箱,而永磁冷卻水箱水位的波動加劇了空氣的進入量。為此,我們采取了如下措施對永磁冷卻水系統(tǒng)進行改造:
1)永磁冷卻水箱加裝一級水封及一路注水管路,水箱排空管進行封堵,杜絕空氣進入閉式水系統(tǒng)。
2)因為永磁調(diào)速器冷卻水回水通過兩臺回收水泵的啟停來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加劇了空氣的進入量,而且還造成回收水泵啟、停過于頻繁,易發(fā)生設備損壞。為此,我們在兩臺回收水泵的出口管道加裝一調(diào)整門來調(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)負載系統(tǒng)中的對中、軟啟動、減震、調(diào)速及過載保護等問題。尤其是其不產(chǎn)生高次諧波且低速下不造成電機發(fā)熱的優(yōu)良調(diào)速特性更使其成為風機及泵類設備節(jié)能技術(shù)改造的首推。永磁調(diào)速器的安裝方式簡單,工程量小,它是安裝在電機與負載之間的位置。為了安裝永磁調(diào)速驅(qū)動器,只需在電機與負載之間預留適當空間,并將永磁調(diào)速驅(qū)動器安裝于電機和負載之間即可。在我廠已成功應用于2號機凝泵的節(jié)能改造。通過以上試驗分析數(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。

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