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锅炉风机应用永磁涡流柔性传动调速节能改造

完成单位:铁法煤业(集团)有限责任公司热电厂

登记编号:ZSXC-2023-MT-2-021      登记年份:2023      登记日期:2023-06-29

项目概况
热电厂共有130t/h锅炉4台,配有7台送风机和8台引风机。在正常生产中需要根据锅炉的负荷变化情况通过风门调节风量和风压满足生产工艺要求,依靠挡板来调节流量,节流损耗大,采用这种调节手段不仅降低了设备本身的效率,同时还将一部分能源消耗在阀门挡板的遮挡上,运行效率低、能耗高。高压交流电动机拖动的锅炉风机,在低负荷下运行时,风机系统风量和压力变化较大,致使运行不经济,采用调速装置变速运行,是有效途径。 根据已有风机的特性、调速范围、启动转矩、年负荷曲线等要求,在保证安全的前提下,应用国内成熟先进的调速技术-永磁涡流柔性传动节能技术,对设备布置、电气布线、自动化控制和保护统筹考虑,制定改造方案。锅炉风机使用永磁涡流柔性传动节能技术实现锅炉风机叶轮调速,降低启动过程的冲击电流,风机风量,压力调节平稳,很快进入稳态,系统振动降低,有利于设备安全平稳运行。永磁驱动技术具备轻载启动、无级平滑、有效节能、可靠性佳、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。尤其是其不产生高次谐波且低速下不造成电机发热,永磁调速器结构简单、可靠,自动控制,维护保养工作量极小,运行成本低。 2、主要创新点(主要介绍成果的创新之处,700字以内。) “永磁涡流柔性传动节能技术”在电机传动系统中,实现负载和电机之间通过气隙相连接。装置包括永磁磁力偶合器和永磁调速传动装置等,电机启动时不需要克服负载惯性,减小了峰值电流,节约能源,减少设备磨损。 该技术是应用永磁材料产生的磁力作用,实现力或者力矩无接触传递的一种新技术。负载和电机之间通过气隙相连接。依据现代磁学理论,遵循磁感应基本定律(即楞次定律),电机带动导体转子在永磁转子产生的磁场中旋转,切割磁力线,在导体转子上会产生感应磁场,感应磁场与永磁场相互作用会带动负载工作。主动转子与从动转子之间无物理接触,通过机构调节气隙,可实现从动转子的转速变化,以改变泵或风机的转速,达到调节流量的作用。而电机始终全速运行。 永磁调速器是透过气隙传递转矩的传动设备,电机与负载设备转轴之间无需机械连结,电机旋转时带动导体主动转子在装有强力稀土磁铁的磁盘从动转子所产生的强磁场中切割磁力线,因而在导磁盘中产生涡电流,该涡电流在导体主动转子上产生感应磁场,感应磁场和永磁场之间磁性的相互吸合和排斥拉动从动转载,从而实现了电机与负载之间的转矩传输。 电机与主动转子连接在一起,转速不变。通过调节从动转子与主动转子之间的气隙(距离)的大小,可以调节从动转子所处位置的磁场大小,气隙越小,主动转子所处位置的磁场越强,其高速旋转所产生的感应磁场也越强,所产生的扭矩也越大,负载转速也越高。反之,气隙越大,主动转子所处位置的磁场越小,其高速旋转产生的感应磁场也越小,产生的扭矩也越小,负载转速也就越低。