试论8MW燃气机组凝结水泵永磁调速节能技术应用研究

摘 要：现有300MW汽轮机组配备凝结水泵一般通过调整凝结水泵变频或主副调节阀开度来实现所需要的凝结水流量或压力，变频维护费用高且易产生谐波造成电力质量下降，而调门控制节流损失大。通过研究永磁调速节能技术，我公司860MW燃气机组（含264MW汽轮机）中凝水系统采用永磁调速节能装置的凝泵，系统运行可靠稳定，调速范围和调速要求满足了系统运行要求，节能效果非常明显。

关键词：电厂；凝泵；永磁调速节能

2007年永磁耦合与调速驱动器从美国引进我国，永磁调速驱动器可广泛应用于冶金、发电、石化、水处理、采矿与水泥 、纸浆及 造纸、暖通空调、海运、灌溉等行业节能，应用前景非常广阔。本文将着重论述永磁耦合与调速技术在电厂凝泵上应用时的节能效果及与以凝泵变频为主其他调速设备比较的优势。

一、凝泵永磁调速系统构成和工作原理

1.1 系统构成

单台永磁调速器至少包括以下设备及附件：

（1）永磁调速器设备本体

（2）智能电动执行机构

（3）立式安装套件

（4）永磁调速器与电机的联轴器

（5）冷却系统（永磁调速器采用油冷）

1.2工作原理

永磁磁力耦合调速驱动（PMD）是通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。该技术实现了在驱动（电动机）和被驱动（负载）侧没有机械链接。其工作原理是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体和另一端感应磁场相互作用产生转矩，通过调节永磁体和导体之间的气隙就可以控制传递的转矩，从而实现负载速度调节。

PMD主要由导体转子、永磁转子和控制器三部分组成。导体转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，导体转子和永磁转子之间有间隙（称为气隙）。这样电动机和负载由原来的硬（机械）链接转变为软（磁）链接，通过调节永磁体和导体之间的气隙就可实现负载轴上的输出转矩变化，从而实现负载转速变化。由上面的分析可以知道，通过调整气隙可以获得可调整的、可控制的、可以重复的负载转速。

感应原理是通过磁体和导体之间的相对运动产生。也就是说，PMD的输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。典型情况下，在电动机满转时，PMD的滑差在1% ～ 4%之间。

永磁调速设备采用永磁转子和另一端导体转子相互作用产生转距，同时通过智能电动执行器调节气隙大小实现电机和凝结水泵之间的转距控制，从而实现凝结水泵的速度调节。

二、 永磁调速器凝泵之卓越特点

使用PMD永磁调速的凝泵特点 ：

2.1调节范围

永磁调速可在0～98%的范围内对负载进行无级调速。

2.2 可实现过程控制，响应速度快

PMD永磁调速接收标准4～20mA信号，根据信号调节负载转速，满足系统需求，响应速度快。

2.3 空载启动，启动电流小

PMD在风机启动时，可将气隙调节到最大，使水泵实现空载启动，可极大的降低电机启电流 。

2.4 减少振动：

由于PMD永磁调速是非机械连接的调速装置，风机和电机没有机械硬连接，完全是通过气隙传递扭矩的，这样的好处是隔离了振动的传递，减低振动。

2.5 可靠性高，维护少

设备结构简单，故障率底，维护成本低。

2.6 使用寿命长

PMD永磁调速的使用寿命可达30年。

2.7 节能

通过调节负载转速，提高风机的效率，减少管路损失，减低电机负荷，节能效果明显。

2.8 对电力品质无要求

永磁耦合是机械的电磁调速，电网的稳定性对扭矩没有影响。

2.9无谐波干扰

非接触性的机械联结，不产生谐波干扰。

2.10环境适应强力

可在温差大，湿度高，阴雨天，高粉尘，防爆等恶劣的环境下工作。

三、与变频（VFD）凝泵比较

四、与其他调速设备各项性能比较

五、结束语：

永磁调速器本身不用电、无任何污染，而且还能高效节能，完全符合电厂技术宗旨。我公司采用永磁调速节能装置的凝泵，系统运行可靠稳定，调速范围和调速要求满足了系统运行要求，节能效果非常明显。通过本文对永磁耦合与调速技术在我厂凝泵上应用时节能效果的阐述及与以凝泵变频为主其他调速设备比较所表现出的明显的优势，大力发展和使用永磁调速技术必能给电厂稳定环保运行提供更多助力。

参考文献

[1] 袁登科.交流永磁电机变频调速系统M.机械工业出版社.

[2] 吴季兰.汽轮机设备及系统M.中国电力出版社.