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为什么油冷永磁调速器成为燃煤电厂浆液循环泵节能改造的选择?
编辑:诸暨和创电机科技有限公司   发布时间:2021-06-08

  电耗是燃煤电厂脱硫系统运行成本中大的成本,超过脱硫系统成本的80%,脱硫系统电耗占全厂总发电量的1%以上,换算成标准煤耗高达3-6g/kw。因此,燃煤电厂脱硫系统运行的优化研究对于提高火电厂运行的经济性、减少脱硫系统运行成本具有很大的空间和现实意义。浆液循环泵作为石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中重要的设备之一,其耗电量约占整个脱硫系统的65%-76%,且浆液循环泵的耗电量占很大比例,因此对浆液循环泵的节能降耗意义重大。

  由于其浆液循环泵的重要性,近年来出现了一些新技术对其进行改造,但各有利弊。下面对几种浆液循环泵的配置方案进行对比论证。

  方案一:普通异步电机+减速机+渣浆泵

  这种方法是目前常见、应用广泛的方法。该方案采用普通高压异步电机(四极电机)作为电机,渣浆泵由减速机(变速至400 rpm~600 rpm)驱动。该泵为大流量低扬程耐磨耐腐蚀泵。

  优点:

  系统结构简单可靠,传输效率高,系统内部组件为成熟产品,使用维护方便。

  缺点:

  (1)电机采用直接起动方式,对系统影响较大,容易造成减速机断齿、轴承磨损严重、联轴器损坏等。,维护工作量大;

  (2)系统一直保持匀速运行。当工况发生变化时,只能通过启动和停止渣浆泵的数量来满足。没有其他调节手段,无法根据实际要求实时准确调节,造成大量能耗浪费,影响吸收塔浆液的稳定性。

  方案二:低速电机+渣浆泵

  这种方式目前比较少见,有的单位原来采用方案一,由于其系统内设备维护工作量大,进行了改造。该方案中,电机采用低速永磁同步电机,去掉减速器,由电机直接驱动渣浆泵。泵还是原来的大流量低扬程耐磨耐腐蚀泵。

  优点:

  (1)进一步优化系统结构,取消中间减速器等环节,简化传动链,系统组成简单,减少传动链功率损耗,提高整体效率;

  (2)电动启动力矩大,承载能力强;不需要更换齿轮油,不需要修理减速箱,不需要减少维修部件。

  缺点:

  (1)电机的尺寸和重量比普通异步电机大,需要占用更多的空间,相关配套设施和辅助部件应增加规格;

  (2)永磁电机可以直接启动,但对系统影响大,设备磨损严重,维修频率高;一般为了减少对系统和设备的影响,需要配套相应的变频器,但需要额外投资。由于高压变频器由电子器件组成,工作时会产生谐波,电子元器件多,老化快,对环境要求高。随着使用寿命的增加,其故障率逐年增加,安全性差,后期运行维护费用高。此外,需要特殊空间来放置变频器的配电室和安装空调。

  (3)据了解,目前低速大功率永磁同步电机技术比较成熟,但低速大功率永磁同步电机内部轴承在低速下难以长时间建立润滑油膜,轴承的使用寿命是制约大功率低速电机应用的主要因素;同时,由于材料、散热等因素的影响,可靠性还需要进一步验证。

  (4)与方案1相同的问题,由于系统一直在恒速运行,当工况发生变化时,只能通过启停泵数来满足,缺乏其他调节手段,无法根据实际要求进行实时、准确的调节,造成大量的能耗浪费,影响吸收塔浆液的稳定性。

  方案三:普通异步电机+永磁调速器+减速机+渣浆泵

  该方案在方案1的基础上,在电机和减速器之间安装了油冷式永磁调速器。电机、减速机、渣浆泵同方案一,仍使用原有设备。

  优点:

  (1)大功率油冷永磁调速器是近几年新开发的突破性新技术,利用磁力非接触传递扭矩,技术先进可靠,有大量成熟案例可供参考;

  (2)负载的转速可以实时准确调节,符合工艺要求,达到减速节能的目的。节能功效显著。从大量过往案例来看,节能率可达25~40%。以一台800kw电机为例,年节电可达120万千瓦时以上;

  (3)将设备间原有的硬连接改为非接触软连接,解决了安装找正问题,减少了设备振动;其缓冲启动特性可以减少冲击,提高电机和负载的可靠性,减少维护工作量;

  (4)永磁驱动纯机械,可靠性高。在湿度大、灰尘重等恶劣环境下使用,使用价值更显著,使用寿命长(整体寿命可达25年以上),日常运行免维护;

  (5)永磁调速器本身不耗电,不产生高次谐波,低速运行时不会引起电机发热。

  缺点:

  永磁调速器安装后,由于永磁调速器需要占用一定的空间,整个系统的轴之间的长度应增加1.3m左右,改造工程中需要考虑安装空间,将电机向后移动,但新工程中不存在这个问题。