供油泵永磁调速技术改造与节能探讨

摘 要：将锅炉燃油系统供油泵由原本的刚性联轴器改造成永磁调速器，以保证锅炉运行安全为基础进行改造，能够实现对永磁调速器间隙的自动调节，以此来改变供油泵转速，以此起到降低电动机电流的目的，最终达成节能目标，就此本文基于宝热燃油系统供油泵，分析如何对其进行永磁调速技术改造并实现节能，以供参考。

关键词：供油泵;永磁调速;技术改造;节能

0 前言

从永磁调速技术的性质来看，其具有液力耦合以及变频调速方面的应用优势，将其应用于供油泵中，能够实现大范围降低系统能量消耗量，起到很好的节能作用，同时能够进一步强化系统运行可靠性。就此本文对供油泵永磁调速技术改造与节能进行详细探讨，具有一定现实意义。

1 燃油系统概况

共计三台宝热燃油系统供油泵，且全部为卧式离心泵，供油泵与电动机两者的连接方式为刚性联轴器。对于供油泵的设计，主要采取工频运行方式。燃油系统处于正常运行状态下，供油泵运行数量为一台，另外两台分别为联动备用和备用，该燃油系统具备可两台供油泵并列运行的条件。供油泵在运行期间，其供油流量、供油压力分别为16t/h-19t/h;3.0MPa-3.1MPa。在这样的工况背景下，供油泵电动机运行电流为142A，下表1为近两年机组耗油量数据表，足以看出，锅炉耗油量水平相对比较低，这种大流量炉前燃油循环只能用于事故状态下的助燃、稳燃保障，但也在很大程度上带来一定的能源浪费。

为实现节能降耗这一目标，这就需要对转机进行节能改造。从燃油系统的角度来讲，通过节能降耗促使系统处于稳定、安全运行状态下，来降低供油泵无用功是对其进行节能改造的主要方向。

2 供油泵永磁调速技术改造方案

通过系统节流的方式来降低其供油流量，使其达成相应节能成效，但因这种节能方式的将原本供油泵特性曲线改变，使得节流导致供油泵内部存在憋压情况，机械很容易因密封遭受损坏影响，同时阀门磨损能量消耗比较大，另外锅炉在运行期间，需要相关工作人员随时对其进行投油工作，需要人工劳动力进行操作比较之后，不能切实保证燃油系统运行的安全性[1]。

通过对供油泵电动机采取变频改造的方式能够很好的满足燃油系统在运行方面提出的要求。就宝热机组来讲，因其年耗燃油量相对比较低，通过对其进行节能变频改造后，能够促使电动机在长时间内处于低转速状态下运行，相比较于以往使用的普通电动机变频来看，普通电动机需要解决的问题主要有效率比较低，运行温度高，绝缘容易老化，噪音震动大等，另外还要解决电动机在初始投资时的高额费用以及运维检修方面的问题。

借助永磁调速器改造供油泵，能够实现节能降耗这一使用目标，永磁调速器本身具有运行稳定、响应快以及满足燃油系统安全运行的优势，同时具有结构简单、使用寿命长，故障发生几率比较低，以上都在很大程度上节约了电动机的成本支出，实现了安全和节能要求。

由永磁调速器代替刚性联轴器。具体来讲，永磁调速器导体转子与电动机轴相连，永磁转子和调速机构与供油泵轴相连，电动执行器与电源、信号线相接。永磁调速器就是借助导体与永磁两种转子之间存在气隙来达成电动机和供油泵两者转矩传输装置这一功能，以此来达成两者不需要机械作用来实现连接的一种传动方式。与此同时，通过永磁调速器特有的调节机构功能，能够改变导体与永磁两种转子的有效耦合面积，以此来起到改变供油泵的转速的作用，除此之外，还解决旋转机器存在的调速节能、减震等方面的问题[2]。

在进行供油泵永磁调速改造过程中，其中使用的控制器为智能PID仪表，该控制器与供油母管压力变送器、电动执行机构相匹配，在运行过程中形成一种压力闭环状态下的自动调节系统。对于该控制器的使用原理如下：首先智能PID仪表目标压力值需要设置为供油母管预期提出的要求，在运行过程中，PID控制器会持续将压力变送器反馈的当前供油压力与之前设定的压力目标进行比较，以此来对电动执行机构动作进行相应调节。若实际压力比目标压力小的情况下，电动执行机构就会推进永磁转子，促使耦合面积扩大，这样就可以增加供油泵转速和供油压力;相反，若实际压力比目标压力大的情况下，电动执行机构就会拉出永磁转子，缩小耦合面积，通过这种方式降低供油泵转速和供油压力。

上表2为PID控制器的参数设定值，通过对其进行永磁调速技术改造后，其运行方式如下，供油泵处于正常运行时，其供油压力、PID控制器输出下线和上线分别为3.03±0.05MPa、11.3%和23.5%;对于供油泵出口处阀门处于全开转换台下，同时锅炉回油设为自动，对于开度至、供油流量设为8%、8.5t/h ，关闭供油再循环一、二次门，通过这種方式降低系统运行期间供油流量不必要损失，以此达成高效节能目标。

3 供油泵永磁调速技术改造后节能成效

锅炉正式投油后，供油与回油两者之间的流量出现一定差距，若供油压力降低，系统就会将其反馈至PID控制器中，控制器就会在3s内向点动执行机构发出指令，要求其推进永磁转子，促使耦合面积扩大，通过加快供油泵运转速度的方式来提升供油流量和压力，从整体上来看，整个燃油系统运行状态安全稳定，基于速度的基础符合运行安全提出的要求。经过永磁调速技术改造后，供油泵出口处不需要进行节流，不存在压力差，同时运行状态也不存在憋压情况。下表3为供油泵改造前后节能效果参数对比：

根据上表3参数值变化足以看出，其一，各项参数值都有一定的下降，在很大程度上起到了对供油泵、电动机运行的改善作用，同时也降低了维护工作量;其二，永磁调速器借助执行机构机械限位，以此约束导体和永磁两个转子在耦合面积上的最大极限，有效改善供油泵过载保护问题;其三，经过改造后，电动机和供油泵两者不需要机械左右即可连接，实现了电机侧与泵测两处发生故障后互相不干扰的目的，有效减少了设备发生故障的几率;其四，经过改造电动机和供油泵可实现柔性启动，有利于延长设备使用寿命，同时维护工作相对比较简单，成本支出低，起到一定的节能作用[3]。

4 总结

综上所述，永磁调速技术是当前比较新型的节能技术，将其应用于供油泵中，一方面能够切实满足当前燃油系统提出的安全、可靠运行要求;另一方面投入成本比较低，使用寿命比较久，实现长期节能成效。该项技术经过改造并进行大范围推广，也为其他泵类、风机等转机进行节能改造奠定了良好的基础，对企业未来节能降耗改造工作起到指导性作用。

参考文献：

[1]汪家胜.永磁调速技术在火电机组泵与风机上的节能研究与应用[J].科学技术创新，2019（31）.

[2]张源，李硕.永磁调速器改造方案研究[J].能源与节能， 2019，000（001）：166-168.

[3]张红君.农村供用电技术改造节能措施探讨[J].农家参谋，2019，616（08）：160.

作者简介：

孙晓清（1977- ），女，技校文化程度，现就职于中油电能热电二公司，从事供油泵改造工作。