永磁涡流柔性传动装置在脱硫浆液循环泵的应用

王鸿宇 王永生

摘 要：浆液循环泵是热电厂脱硫系统设备中非常重要的设备之一，是电机耗能大户，其运行的稳定性至关重要。在满足正常生产条件的情况下，进一步探寻浆液循环泵的节电空间，也是技术设备革新的关键目标。本文通过介绍浆液循环泵系统改造为迈格钠永磁调速装置之后，通过调速来降低电机能耗，对发展企业生产、减少能源费用都有重要的意义。

关键词：永磁；节能；浆液循环泵；调速

1 绪论

2013年，全国6000千瓦及以上电厂供电煤耗321克/千瓦时，比上年降低4克/千瓦时，比2010年降低12克/千瓦时，提前实现国家节能减排“十二五”规划中确定的325克/千瓦时的目标。电力行业通过实行“上大压小”，加大淘汰落后产能，推动能源产业转型升级。2014年，全国6000千瓦及以上电厂供电标准耗煤318克/千瓦时，同比降低3克/千瓦时；全国电网输电线路损失率6.34%，同比降低0.4个百分点。

据相关数据显示，2013年我国电力行业严格控制自身的污染物排放量，其中，二氧化硫降低至820万吨、烟尘降至142万吨以及氮氧化物排放量降至834万吨，三种排放物中前两者同比2005年的排放量分别下降36.9%、60.6%，而氮氧化物则同比三年前下降12.2%。

随着可持续发展战略的提出，节能减排理念不断深化，促使我国二、三产业积极进行产业优化与调整，促使传统行业发生变革，并为其他行业的发展带来机遇，尤其是对于电力工业来说，是我国国民经济的支柱，其节能化发展势在必行。

2 迈格钠永磁传动装置

实际上，迈格钠永磁涡流柔性传动其自身是以当前的楞次定律为基础，主要由两部分组成：一部分为铜/铅导体转子组件，将其连接在电机侧，另一部分则为永磁转子组件，将其连接在负载侧。由于磁转子侧所产生的强磁场中可产生磁力线，当电机旋转时，通过铜盘转动切割磁盘中的磁力线，促使其在导体盘中产生涡流，并利用涡流自身的性质在导体盘中形成磁场，进而为永磁盘提供转动的动力，傳递能量。对于当前的负载与电机之间的扭矩传输来说，与传统的链接方式不同，其主要利用当前的气隙进行连接，并利用其自身具备的优点对转速进行调整，满足当前的需求。

永磁涡流柔性调速装置可以通过调节铜盘和磁盘之间的气隙来改变电机与负载之间的转速差，从而实现调速：在电机转速不变的情况下，调节风机的转速，管网的压力和流量就会变化，来满足实际工况的需要。

利用离心负载的相似定律：

Q1/Q2=N1/N2…③流量变化与转速变化成正比

H1/H2=（N1/N2）2 …④压力变化与转速变化的平方成正比

P1/P2=（N1/N2）3 …⑤功率变化与转速变化的立方成正比

根据“相似定律”，流量的变化与速度的变化成正比、而功率的变化与速度变化的立方成正比，因而，在速度、流量只是变化较小的情况下，功率却发生了较大的变化，从而实现了明显的节能效果。

3 永磁项目改造浆液循环泵机系统

在某电厂4#脱硫2#浆液循环泵系统，浆液循环泵型号为700X--TLR，#4-2浆液循环泵系统参数如表1。

对于浆液循环泵来说，其自身在运转过程中，主要是利用电机的高速转动产生离心力而促使流体获得能量，当流体通过时可以获得动能与压能，达到传输的目的。与此同时，受其自身的性质影响，在泵入口处形成负压，通过大气压力将介质输送至叶轮中，并连续进行输出。

由于#4-2浆液循环泵系统是重要的工艺环节，其运行的稳定性二氧化硫排放的影响很大，同时也是耗电大户，通过进行迈格钠永磁项目改造，增加永磁调速装置WH-2500-Ⅱ水冷型设备，不仅提高了工艺稳定性，也实现了能源成本的大幅度降低。

永磁WH2500-Ⅱ，依靠其调速高稳定性的特点，可在满足生产工艺要求的前提下，在原高速的基础上降低浆液循环泵转速，从而实现转速的调节控制方式，达到节能目的。

永磁项目改造后：

（1）日常维护量很低：纯机械结构，结构简单，安全可靠。

（2）运行准确度高：可严格按照工艺需要，可以随时根据生产工艺的需要，调节流量、压力，在各转速下均可实现稳定运行，增强生产操作的灵活性。

（3）运行稳定性高：永磁调速装置通过空气传递扭矩，可靠性更高，设备运行稳定性更好，不会发生液耦勺管卡死等现象。

（4）设备寿命周期长：永磁调速装置的主体原件在正常使用维护条件下，使用寿命可达到25年，大大提高了浆液循环泵系统的整体使用寿命。

（5）调节速度快：从低速到高速（0-480r/min）仅需要约1min，与液耦相比，调节时间提升达75%。

（6）不会污染生产作业环境。

（7）节能效益突出。

通过改造前后2#浆液循环泵运行电流、二氧化硫浓度、机组负荷等数据对比，数据见附表1、附表2：

改造前的运行电流平均值为：I1=（59.1+63.1）/2=61.1A，

改造后的运行电流平均值为：

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

节电率=（I1-I2）/ I1=（61.1-40.37）/ 61.1=33.92%

4 结语

伴随着科学技术的日新月异，工业生产也需要与时俱进，享有先进的生产技术、良好的生产稳定性，是技术人员始终追求的改进目标，通过迈格钠永磁改造项目，#4-2浆液循环泵系统既收获了可观的能源效益，也为系统的稳定运行提供了可靠保障，在电力行业面临的新形式下，成熟先进的技术、设备更新正是生产者所需要的强心剂，也是企业可持续发展的必要保证。