永磁渦流柔性傳動(dòng)裝置在脫硫漿液循環(huán)泵的應(yīng)用

王鴻宇 王永生

摘 要：漿液循環(huán)泵是熱電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)備中非常重要的設(shè)備之一，是電機(jī)耗能大戶，其運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。在滿足正常生產(chǎn)條件的情況下，進(jìn)一步探尋漿液循環(huán)泵的節(jié)電空間，也是技術(shù)設(shè)備革新的關(guān)鍵目標(biāo)。本文通過介紹漿液循環(huán)泵系統(tǒng)改造為邁格鈉永磁調(diào)速裝置之后，通過調(diào)速來降低電機(jī)能耗，對(duì)發(fā)展企業(yè)生產(chǎn)、減少能源費(fèi)用都有重要的意義。

關(guān)鍵詞：永磁；節(jié)能；漿液循環(huán)泵；調(diào)速

1 緒論

2013年，全國6000千瓦及以上電廠供電煤耗321克/千瓦時(shí)，比上年降低4克/千瓦時(shí)，比2010年降低12克/千瓦時(shí)，提前實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃中確定的325克/千瓦時(shí)的目標(biāo)。電力行業(yè)通過實(shí)行“上大壓小”，加大淘汰落后產(chǎn)能，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2014年，全國6000千瓦及以上電廠供電標(biāo)準(zhǔn)耗煤318克/千瓦時(shí)，同比降低3克/千瓦時(shí)；全國電網(wǎng)輸電線路損失率6.34%，同比降低0.4個(gè)百分點(diǎn)。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2013年我國電力行業(yè)嚴(yán)格控制自身的污染物排放量，其中，二氧化硫降低至820萬噸、煙塵降至142萬噸以及氮氧化物排放量降至834萬噸，三種排放物中前兩者同比2005年的排放量分別下降36.9%、60.6%，而氮氧化物則同比三年前下降12.2%。

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，節(jié)能減排理念不斷深化，促使我國二、三產(chǎn)業(yè)積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)優(yōu)化與調(diào)整，促使傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)生變革，并為其他行業(yè)的發(fā)展帶來機(jī)遇，尤其是對(duì)于電力工業(yè)來說，是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱，其節(jié)能化發(fā)展勢(shì)在必行。

2 邁格鈉永磁傳動(dòng)裝置

實(shí)際上，邁格鈉永磁渦流柔性傳動(dòng)其自身是以當(dāng)前的楞次定律為基礎(chǔ)，主要由兩部分組成：一部分為銅/鉛導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組件，將其連接在電機(jī)側(cè)，另一部分則為永磁轉(zhuǎn)子組件，將其連接在負(fù)載側(cè)。由于磁轉(zhuǎn)子側(cè)所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)中可產(chǎn)生磁力線，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁盤中的磁力線，促使其在導(dǎo)體盤中產(chǎn)生渦流，并利用渦流自身的性質(zhì)在導(dǎo)體盤中形成磁場(chǎng)，進(jìn)而為永磁盤提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，傳遞能量。對(duì)于當(dāng)前的負(fù)載與電機(jī)之間的扭矩傳輸來說，與傳統(tǒng)的鏈接方式不同，其主要利用當(dāng)前的氣隙進(jìn)行連接，并利用其自身具備的優(yōu)點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，滿足當(dāng)前的需求。

永磁渦流柔性調(diào)速裝置可以通過調(diào)節(jié)銅盤和磁盤之間的氣隙來改變電機(jī)與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)速差，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速：在電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，管網(wǎng)的壓力和流量就會(huì)變化，來滿足實(shí)際工況的需要。

利用離心負(fù)載的相似定律：

Q1/Q2=N1/N2…③流量變化與轉(zhuǎn)速變化成正比

H1/H2=（N1/N2）2 …④壓力變化與轉(zhuǎn)速變化的平方成正比

P1/P2=（N1/N2）3 …⑤功率變化與轉(zhuǎn)速變化的立方成正比

根據(jù)“相似定律”，流量的變化與速度的變化成正比、而功率的變化與速度變化的立方成正比，因而，在速度、流量只是變化較小的情況下，功率卻發(fā)生了較大的變化，從而實(shí)現(xiàn)了明顯的節(jié)能效果。

3 永磁項(xiàng)目改造漿液循環(huán)泵機(jī)系統(tǒng)

在某電廠4#脫硫2#漿液循環(huán)泵系統(tǒng)，漿液循環(huán)泵型號(hào)為700X--TLR，#4-2漿液循環(huán)泵系統(tǒng)參數(shù)如表1。

對(duì)于漿液循環(huán)泵來說，其自身在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，主要是利用電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力而促使流體獲得能量，當(dāng)流體通過時(shí)可以獲得動(dòng)能與壓能，達(dá)到傳輸?shù)哪康摹Ｅc此同時(shí)，受其自身的性質(zhì)影響，在泵入口處形成負(fù)壓，通過大氣壓力將介質(zhì)輸送至葉輪中，并連續(xù)進(jìn)行輸出。

由于#4-2漿液循環(huán)泵系統(tǒng)是重要的工藝環(huán)節(jié)，其運(yùn)行的穩(wěn)定性二氧化硫排放的影響很大，同時(shí)也是耗電大戶，通過進(jìn)行邁格鈉永磁項(xiàng)目改造，增加永磁調(diào)速裝置WH-2500-Ⅱ水冷型設(shè)備，不僅提高了工藝穩(wěn)定性，也實(shí)現(xiàn)了能源成本的大幅度降低。

永磁WH2500-Ⅱ，依靠其調(diào)速高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，可在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，在原高速的基礎(chǔ)上降低漿液循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制方式，達(dá)到節(jié)能目的。

永磁項(xiàng)目改造后：

（1）日常維護(hù)量很低：純機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。

（2）運(yùn)行準(zhǔn)確度高：可嚴(yán)格按照工藝需要，可以隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要，調(diào)節(jié)流量、壓力，在各轉(zhuǎn)速下均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，增強(qiáng)生產(chǎn)操作的靈活性。

（3）運(yùn)行穩(wěn)定性高：永磁調(diào)速裝置通過空氣傳遞扭矩，可靠性更高，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性更好，不會(huì)發(fā)生液耦勺管卡死等現(xiàn)象。

（4）設(shè)備壽命周期長：永磁調(diào)速裝置的主體原件在正常使用維護(hù)條件下，使用壽命可達(dá)到25年，大大提高了漿液循環(huán)泵系統(tǒng)的整體使用壽命。

（5）調(diào)節(jié)速度快：從低速到高速（0-480r/min）僅需要約1min，與液耦相比，調(diào)節(jié)時(shí)間提升達(dá)75%。

（6）不會(huì)污染生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。

（7）節(jié)能效益突出。

通過改造前后2#漿液循環(huán)泵運(yùn)行電流、二氧化硫濃度、機(jī)組負(fù)荷等數(shù)據(jù)對(duì)比，數(shù)據(jù)見附表1、附表2：

改造前的運(yùn)行電流平均值為：I1=（59.1+63.1）/2=61.1A，

改造后的運(yùn)行電流平均值為：

I2=（50.75+45.75+32.5+27.56+47.25+39.55+46.38+36.06+37.5）/9=40.37A，

節(jié)電率=（I1-I2）/ I1=（61.1-40.37）/ 61.1=33.92%

4 結(jié)語

伴隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，工業(yè)生產(chǎn)也需要與時(shí)俱進(jìn)，享有先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、良好的生產(chǎn)穩(wěn)定性，是技術(shù)人員始終追求的改進(jìn)目標(biāo)，通過邁格鈉永磁改造項(xiàng)目，#4-2漿液循環(huán)泵系統(tǒng)既收獲了可觀的能源效益，也為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障，在電力行業(yè)面臨的新形式下，成熟先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備更新正是生產(chǎn)者所需要的強(qiáng)心劑，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要保證。