永磁調(diào)速器在電廠水泵上的應(yīng)用及節(jié)能效果分析

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

1 引言

環(huán)境污染與能源短缺是當(dāng)前人類面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題，節(jié)能環(huán)保設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用也受到普遍的重視，特別是在電廠，化工等重點(diǎn)耗能行業(yè)。永磁調(diào)速器（PMD)是近幾年來(lái)國(guó)際上節(jié)能技術(shù)上的一個(gè)創(chuàng)新，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)，泵類等離心負(fù)載調(diào)速節(jié)能方面，通過(guò)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(yán)重，導(dǎo)致系統(tǒng)故障率高，維護(hù)成本高。通過(guò)永磁調(diào)速器新技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)運(yùn)行成本和提高設(shè)備使用效率。

2 PMD的原理及結(jié)構(gòu)

圖1 PMD的結(jié)構(gòu)

永磁調(diào)速器是透過(guò)氣隙傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)設(shè)備[1]。電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)軸之間無(wú)需機(jī)械連接，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)導(dǎo)體盤在裝有強(qiáng)力稀土磁鐵所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁力線，因而在導(dǎo)體盤產(chǎn)生渦電流，該渦電流在導(dǎo)體盤上產(chǎn)生反向感應(yīng)磁場(chǎng)，形成磁扭矩，拉動(dòng)導(dǎo)體盤與永磁盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩傳輸[2]。

3 和其他節(jié)能設(shè)備的比較（變頻調(diào)速器、液力耦合器）

表1 節(jié)能設(shè)備比較

4 PMD在水泵中的應(yīng)用及節(jié)能分析

4.1 永磁調(diào)速的改造實(shí)施及測(cè)試

周口隆達(dá)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(jī)之間安裝永磁調(diào)速器，根據(jù)流量需求自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)輸入功率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

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

在#1沖洗水泵電機(jī)上加裝電能表對(duì)用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，測(cè)試結(jié)果如下。

表2 改造前測(cè)試數(shù)據(jù)

表3 改造后的測(cè)試數(shù)據(jù)

4.2 節(jié)能測(cè)算分析

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

表4 #1沖洗水泵電機(jī)改造前后機(jī)組的負(fù)荷，能耗情況

改造后機(jī)組負(fù)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(jì)算可知：

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

#1沖洗水泵電機(jī)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(fèi)用=173417*0.7（電費(fèi)）=121392元

5 結(jié)論

周口隆達(dá)電廠#1沖洗水泵改造項(xiàng)目增加使用PMD調(diào)速裝置后：

（1）在滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求的情況下，節(jié)電量達(dá)到173417kWh，平均節(jié)電率達(dá)到了37.2%；年節(jié)省電費(fèi)121392元，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)和正常運(yùn)行時(shí)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(yùn)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(jī)及水泵的振動(dòng)，延長(zhǎng)了電機(jī)及水泵軸承的使用壽命，且改造后閥門打開(kāi)也增加了閥門的壽命

（4）實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)方式由替代擋板向永磁調(diào)速方式的轉(zhuǎn)變，進(jìn)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(yàn)[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2009,25(3)：261-263

[2]趙國(guó)祥，馬文靜等.永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)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(jié)水泵上的節(jié)能改造運(yùn)用[J].中國(guó)電力，2012,45（7）：45-48