永磁調(diào)速器在電廠水泵上的應用及節(jié)能效果分析

張戰(zhàn)剛(河南豫源節(jié)能技術有限公司，河南 鄭州 450000)

1 引言

環(huán)境污染與能源短缺是當前人類面臨的嚴峻問題，節(jié)能環(huán)保設備和技術的應用也受到普遍的重視，特別是在電廠，化工等重點耗能行業(yè)。永磁調(diào)速器（PMD)是近幾年來國際上節(jié)能技術上的一個創(chuàng)新，主要應用于風機，泵類等離心負載調(diào)速節(jié)能方面，通過節(jié)流閥門或擋板調(diào)節(jié)，損失大，效率低；閥門調(diào)節(jié)磨損或變形嚴重，導致系統(tǒng)故障率高，維護成本高。通過永磁調(diào)速器新技術的應用，實現(xiàn)降低生產(chǎn)運行成本和提高設備使用效率。

2 PMD的原理及結構

圖1 PMD的結構

永磁調(diào)速器是透過氣隙傳遞轉矩的傳動設備[1]。電機與負載轉軸之間無需機械連接，電機旋轉時帶動導體盤在裝有強力稀土磁鐵所產(chǎn)生的強磁場中切割磁力線，因而在導體盤產(chǎn)生渦電流，該渦電流在導體盤上產(chǎn)生反向感應磁場，形成磁扭矩，拉動導體盤與永磁盤相對運動，從而實現(xiàn)了電機與負載之間的轉矩傳輸[2]。

3 和其他節(jié)能設備的比較（變頻調(diào)速器、液力耦合器）

表1 節(jié)能設備比較

4 PMD在水泵中的應用及節(jié)能分析

4.1 永磁調(diào)速的改造實施及測試

周口隆達發(fā)電公司#1沖洗水泵，用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量大小，能耗高且效率低。此次在#1沖洗水泵與電機之間安裝永磁調(diào)速器，根據(jù)流量需求自動調(diào)節(jié)電機輸入功率，達到節(jié)能降耗的目的。

本次測試計量裝置采用威勝集團有限公司生產(chǎn)的DSZ331型三相三線智能電能表，對#1沖洗水泵電機安裝永磁調(diào)速器改造前后一段周期內(nèi)（前后各12個月），

在#1沖洗水泵電機上加裝電能表對用電情況進行統(tǒng)計，測試結果如下。

表2 改造前測試數(shù)據(jù)

表3 改造后的測試數(shù)據(jù)

4.2 節(jié)能測算分析

改造前，2010年8月—2011年7月份，#1沖洗水泵電機耗電466207.9kWh，機組發(fā)電量6840.34萬kWh；改造后，2011年11月—2012年10月份，#1沖洗水泵電機耗電302547.9kWh，機組發(fā)電量7068.28萬kWh。如表4所示。

表4 #1沖洗水泵電機改造前后機組的負荷，能耗情況

改造后機組負荷比改造前偏高一些，需修正至同工況下，即把改造后發(fā)電量修正到和改造前一樣，由計算可知：

#1沖洗水泵電機消耗電力=302547.9*6840.34/7068.28=292791kWh。

#1沖洗水泵電機安裝永磁調(diào)速器節(jié)約的電量=466207.9-292791=173417kWh

永磁調(diào)速器安裝后產(chǎn)生的節(jié)電率ηe=(466207.9-292791)/466207.9=37.2%。

年節(jié)電費用=173417*0.7（電費）=121392元

5 結論

周口隆達電廠#1沖洗水泵改造項目增加使用PMD調(diào)速裝置后：

（1）在滿足現(xiàn)場運行要求的情況下，節(jié)電量達到173417kWh，平均節(jié)電率達到了37.2%；年節(jié)省電費121392元，具有很高的經(jīng)濟效益。

（2）由于電機啟動時和正常運行時的電流大大減少，供電線損也大幅度降低；另外提高了系統(tǒng)運行安全性，降低了節(jié)流損失。

（3）由于采用磁力連接，減小電機及水泵的振動，延長了電機及水泵軸承的使用壽命，且改造后閥門打開也增加了閥門的壽命

（4）實現(xiàn)調(diào)節(jié)方式由替代擋板向永磁調(diào)速方式的轉變，進而節(jié)省了的電能資源，提高了水泵的能效。

[1]吳順根.永磁調(diào)速裝置的節(jié)能性能試驗[J].上海電力學院學報,2009,25(3)：261-263

[2]趙國祥，馬文靜等.永磁調(diào)速驅(qū)動器在閉式冷卻水泵上的節(jié)能改造[J].節(jié)能，2010,(4)：41-43

[3]翟德全.永磁調(diào)速器在凝結水泵上的節(jié)能改造運用[J].中國電力，2012,45（7）：45-48