技术方案——锅炉排粉机永磁调速改造-20110120

区域治理CASE燃煤锅炉制粉系统改造技术探讨广安发电有限责任公司 干利国摘要：随着我国科学技术水平的不断提高，各行业原有的生产技术也得到了一定发展，对于燃煤锅炉制粉系统的改良也是其中一项重要内容。

制粉系统中间仓储式和直吹式的性能，通过技术改造能够使其具有更强的可靠性，除此之外也能够使风烟系统和制粉系统的性能更加全面，更加适用于实际工作。

本文将从制粉系统改造之前的工作、改造的方案以及改造后的调试三个方面进行研究，旨在提升我国燃煤锅炉制粉系统改造的优良性。

关键词：燃煤锅炉；制粉系统；改造技术中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）25-0188-0001随着我国电力企业的增多，煤炭市场的需求也发生了明显的变化。

在这其中锅炉燃烧煤炭制粉系统的改造也成为重要工作内容，其对于行业的发展而言具有极其重要的意义，这也是保证行业向着现代化水平发展的前提。

如何更好地将风烟系统和制粉系统进行合理的创新和改良，是所有煤炭工程人的研究重点，这也是保证该行业向着更好方向发展的基础，本文也将对此展开探究。

一、燃煤锅炉制粉系统改造前的准备工作（1）锅炉和煤的选择。

当我们在选择锅炉的时候，应该选择熟悉的生产厂家生产的锅炉，因为与这样的生产厂家联系比较密切，对于其资质和生产质量都有足够的了解。

煤炭的选择同样如此，如果能够与长时间合作的煤炭供应商进行合作，就能够有效保证煤炭的质量。

除了以上两点，我们要做的就是选择煤炭的发热量，要符合实际的制粉需求，锅炉的承热能力也要符合实际的制粉需求，这样就能够选择合适的锅炉和煤炭[1]。

（2）校核计算工作。

现在我们要进行的工作是对锅炉进行改造，改造之前的数据应该进行核算，这样才能够与改造之后的数据在进行对比，这也是我们判断改造后的性能是否比改造之前要优越的基础[2]。

校核计算工作不只是计算相应的设备，各种数据收集也是对整体情况的一个了解。

例如在进行某一锅炉改造的过程中，也应该考虑其现有性能是否与实际生产之前的性能具有较大差别，如果具有较大差别，是因为使用年限比较久，还是因为最初的生产质量就没有达到工作的需求，如果我们可以对这些进行清楚的核算，就有利于制粉系统改造工作进行。

锅炉改造实施方案一、前言随着工业化进程的不断加快，锅炉作为工业生产中不可或缺的设备，在保障生产效率的同时也面临着能源消耗大、污染排放高等问题。

为了提高锅炉的能效和环保水平，我们制定了以下的锅炉改造实施方案。

二、目标1. 提高锅炉的能效，降低能源消耗；2. 减少污染排放，提高环保水平；3. 增加锅炉的使用寿命，降低维护成本。

三、实施方案1. 技术改造1.1 更新燃烧系统：采用先进的燃烧技术，提高燃烧效率，降低燃料消耗。

1.2 安装余热回收装置：利用余热回收装置回收烟气中的热能，提高锅炉的热效率。

1.3 安装烟气脱硫装置：采用脱硫技术，减少烟气中的二氧化硫排放，降低环境污染。

2. 设备更新2.1 更换高效节能燃烧器：选用高效节能燃烧器替换原有燃烧器，提高燃烧效率。

2.2 更新锅炉管道：更换老化管道，减少能源损失，提高热传导效率。

2.3 安装新型控制系统：采用先进的控制系统，实现对锅炉运行状态的精准监控和调节。

3. 运行管理3.1 加强设备维护：建立健全的维护保养制度，定期对锅炉进行检查和维护，确保设备正常运行。

3.2 强化能源管理：通过能源监测和数据分析，优化锅炉的运行参数，降低能源消耗。

四、预期效果1. 能效提升：经过改造，预计锅炉的能效将提高20%以上，大大降低能源消耗。

2. 环保效果：污染排放将大幅减少，符合国家环保要求，改善环境质量。

3. 经济效益：通过能源消耗的降低和维护成本的减少，将带来可观的经济效益。

五、总结通过以上的实施方案，我们有信心能够实现锅炉改造的目标，提高能效、降低排放、减少维护成本，为企业的可持续发展贡献力量。

希望全体员工能够积极配合，共同推动锅炉改造工作的顺利实施。

冶金企业风机永磁调速改造【摘要】本文主要论述了永磁调速技术的原理及实际使用情况，分析了该技术的特点，列出风机调速改造前后的对比，总结出该技术具有高可靠性、高效节能、低故障率、可在恶劣环境下运行、无刚性连接、减少风机系统维护、减少风机系统振动和延长设备适用寿命等特点。

【关键词】永磁调速；节能；风机；相似定律前言当前在冶金行业中，风机类离心负载占了很大一部分比例，而在风机系统中，特别是一些大功率风机，大部分时间都不是运行在最佳工作点，设备运行大部分也是手动操作，存在相当大的改造和节能空间，设备和系统运行中存在着以下诸多问题，亟待更完善的调速设备来实现系统的调速节能且避免不必要的副作用。

1）流量通过挡板调节，工作效率低，能量损失大；2）风机与电机之间为硬联结：振动相互传递，相互影响，振动大；3）电机带负载启动，启动电流大，时间长，对电网有冲击；4）风门挡板磨损严重，增加系统故障率和维护成本。

针对风机类离心负载调速节能，永磁调速是一个不错的选择。

它具有高可靠性、高效节能、低故障率、可在恶劣环境下运行、无刚性连接、减少风机系统维护、减少风机系统振动和延长设备适用寿命等特点。

特别是永磁调速在运行中不产生高次谐波的优良调速特性而使该技术成为风机类设备节能技术改造的首选。

1、永磁调速的结构组成及工作原理1.1永磁调速器永磁调速器是通过气隙来传递扭矩的设备，所以电机与负载之间没有机械性连接，电动机旋转时带动导磁盘在永磁盘产生的磁场中切割磁力线，这样就在导磁盘中产生了涡电流，进而产生感应磁场形成强力磁转矩，拉动永磁盘产生相对运动，从而实现电机与负载之间的柔性传动。

其基本结构如下：1）永磁转子：内嵌永磁体（强力稀土磁铁）的铝盘，连接于负载轴；2）导磁转子：导磁盘，与电动机轴连接；3）气隙调节机构：调节永磁盘与导磁盘之间气隙大小的设备。

永磁调速的工作原理基于楞次定律：当磁体N极靠近导体板时，在导体板上会产生一个与N极磁场来抵抗磁体N极接近的磁场，该磁场由逆时针旋转的感应电流所产生，这就是著名的楞次定律。

永磁驱动调速技术在引风机改造中的应用摘要：近年来，受社会发展的影响，带动了我国科学技术水平的进步，现阶段，通过对液力耦合调速器、变频调速器和永磁驱动调速器优缺点的比较，采用永磁驱动调速技术对锅炉引风机进行改造，并对改造后的经济效益和安全性能进行了分析，改造后，机组运行振幅下降89％，噪音降幅20％，机组每年可节省费用71.2万元，1.5a即可收回投资，风机运行可靠性显著提高。

关键词：锅炉；引风机；永磁驱动调速；风量引言某电厂锅炉引风机的额定参数大于实际需求，常年以最高速恒转速运行，且引风机入口管径大，通过风门挡板调节其流量、压力的精度较低，耗电量及设备故障率高。

为此，须对锅炉引风机进行调速改造，以实现根据风量需求调节风机转速，降低设备故障率，提高设备运行的安全性、可靠性。

1永磁调速驱动的技术原理磁力耦合调速驱动器主要由铜转子、永磁转子和控制器三部分组成。

铜转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，铜转子和永磁转子之间有间隙(称为气隙)。

这样电动机和负载由原来的机械联接转变为磁联接，实现了电动机和无机械连接。

如下图1所示。

工作原理：当电机转动时，铜盘转子相对磁盘转子旋转，在铜盘内形成感应电流而在气隙中产生感应磁场，该感应磁场使得负载端磁盘转子跟随旋转，实现了扭矩传输。

使用执行机构调节铜盘转子与磁盘转子之间的气隙宽度，能改变负载端的转速。

节能原理：永磁调速驱动器的节能原理与变频调速技术基本相同，不同点在于调速的方式。

变频调速依靠改变频率从而改变电机转速，属于变压变频(VFD) ；永磁调速驱动器是纯机械设备，负载速度是由铜盘转子与磁盘转子之间的气隙宽度来决定的。

①调速过程中永磁调速器的输出速度变低，而输人速度(电动机的速度)保持不变，但电机输出转矩与负载转矩同时降低，所以电机输出功率(成正比于力矩和转速的乘积)也显著变小。

从而实现了节能。

②永磁调速器自身的损耗功率与滑差正相关。

调速时转速降低，滑差增大，然而当拖动风机、水泵负载时，其转矩与转速的平方成正比、同时降低，所以损耗功率及相应的温度均可控制于合理的设计水平。

基于永磁调速技术的助燃风机节能改造夏江波【摘要】In the energy-saving reform process of hot blast stove combustion fan, the old combustion fan system was replaced by new speed control combustion fan constituting with permanent magnet speed control technology and PLC. The retrofitting process include machinery installation and electrical design, permanent magnet speed control technology combustion fan comprises motor, permanent magnet speed control, combustion fan, PLC and human machine interface. After transform, the system runs in good condition, the effect of energy saving is obvious, and the electric charge saved is three million and fifty thousand Yuan every year. It also improves the system reliability.%在热风炉助燃风机节能改造中，将原系统改造为永磁调速器和PLC控制的具有调速功能的助燃风机永磁调速系统，并且进行机械安装和电气设计，其中助燃风机永磁调速系统由电机、永磁调速器、助燃风机、PLC和人机界面组成。

改造后，运行情况良好，节能效果明显，每年节省电费约为305万元，并提高了系统可靠性。

44
能源研究与利用·２０１３ 年 第 ２ 期 ENERGY RESEARCH & UTILIZATION
▲
节能科技
JIENENGKEJI
实现负载转速的调节。［１，３］ 公司将永磁节能调速机安装于引风机系统中，可响应于
过程信号。炉膛负压信号被控制系统接收和处理，然后提供 到节能调速机的执行器。磁转子和导体转子均为圆盘状，磁 盘外径略小于导体盘内径，并位于导体盘套内，磁盘与导体 盘留有间隙，通过执行器推动磁盘伸缩，调节磁盘与导体盘 的相对位移，实现控制传递扭矩的大小和转速的目的。整个 控制系统为全自动，当自动系统故障时，可通过执行器手动 调节。
▲
JIENENGKEJI
节能科技
提高热水温度 ５ ℃，热水焓值提高：２１３．７３ －１９２．８５ ＝２０．８８ ｋＪ／ｋｇ。
６～８ 月产生凝结水量经计算为 ６３４ ２２２ ｔ，则每 小时产生凝结水量为 ２８７．２ ｔ，升高 ５ ℃产生的热量为 ２８７ ２００ ｋｇ×２０．８８ ｋＪ／ｋｇ＝５ ９９６ ７３６ ｋＪ，折标准煤量为 ２０４．８７ ｋｇ。
（３）空载软启动，启动电流冲击小：节能调速机在启动时，
的大小。 因各种原因，２０１０ 年 ７ 月以后，该锅炉负荷大幅降低，冬
季在 ２５～５０ ｔ／ｈ 左右运行，夏季在 １２～２５ ｔ／ｈ 左右运行，且 日夜负荷变化较大，引风机处于“大马拉小车”的状态；另外， 当锅炉负荷低于 ２５ ｔ／ｈ 以下运行时，在工频状态下，引风机 调节风门就完全关闭，但风门间隙的漏风量仍使炉膛负压偏 大，甚至超出负压表 ３００ Ｐａ 的量程，故进行引风机调速改造 对锅炉安全稳定运行和风机节电都有着重要的意义。
１１７ ８２６ｔ＝２０５ ７３６ ｋＷ·ｈ。 （２） 节煤。未调速前，锅炉负荷低于 ２５ ｔ／ｈ 以下运行时，

锅炉给粉机变频改造的设计与应用1 前言锅炉给粉机调速系统是锅炉燃烧调节控制中的重要环节，该系统的运行可靠与否，直接影响锅炉燃烧的稳定性、安全性及锅炉的运行经济性。

浙江巨化热电厂自1986年开始探索变频技术在锅炉给粉机调速系统中运行的可行性，并于1987年开始先后对该厂#3-#6炉的给粉机应用变频技术进行改造，其中最早投入运行的变频器至今已安全、稳定地运行了14年，这不仅为锅炉给粉系统的安全运行提供了技术保障，同时也直接产生了巨大的节能经济效益，由于系统在设计时充分考虑电厂的实际情况，有其独到之处，值得借鉴和参考。

2 系统的基本结构如图(一)所示，系统由变频单元(二台变频器)，自动/手动调节单元，电源自动控制单元等组成，我厂#3炉、#4炉给粉机电源由普通电磁继电器组成的传统方式控制，#5炉的电源由一台 F1-60MR可编程序控制器承担，#6炉给粉系统由HS2000分散控制系统控制。

2.1 电源系统的设计设计时充分考虑电源系统的重要性，给粉电源采用冗余技术：A) 给粉电源采用双电源供电，即当任何一路电源发生故障时，通过3C自动切换到另一路电源上，考虑到发电厂厂用电“BZT”的电源切换时间为1.5秒，因此，给粉电源的切换时间设计为1.8秒；当工作电源恢复正常后，3C能够自动脱开，保证二路给粉电源的相对独立性，并为下一次电源的自投做准备。

B) 利用工频-变频切换技术，当变频器发生故障或其他原因中断运行时，图(一)中的4C(6C) 自动脱开，5C(7C)自投，保证任何一台变频故障，给粉机不至于中断运行。

C) 一台变频器可带全部给粉电机运行，在一台变频器停运时，可由另一台变频器实现锅炉全部给粉量的控制和调节。

上述电源系统的控制由普通继电器控制时，回路较复杂，通过PLC或DCS组态实现上述控制功能(如我厂#5炉、#6炉在控制系统)，可使系统功能的实现变得非常容易，线路也较简单。

2.2 变频器的控制变频器由DFQ型同操器操作、控制，通过调节PID参数，实现锅炉主蒸汽母管压力→给粉机调节的闭环控制，使锅炉给粉调节在到比较合理的精度要求；本系统与上一级燃烧控制系统的接口简单且较易实现，如我厂#6炉变频调速系统就是通过HS2000分散控制系统发出4-20mA电流控制同操器实现锅炉主蒸汽的自动控制的。

改造前 后 的测试 数据见 表 １２ ３ 、、。
表 １ 凝 结水泵改造前 的数据
转 速 ９ １／ ｉ， ９ ｍｎ 电压 ６ｋ 电流 １６ ７Ａ， ｒ Ｖ， ４ ． 功率 因数 ０ ８４ ．５ 。取 ４ ｌ 引风机 不 同工 况 时运行 数据 ， 一 号 列入
表 ４ 。
表 ４ ４ １号 引 风 机 不 同 工 况 时 运 行 数 据 －
对 于风机 水泵这 种离 心负 载 ， 合 比例定律 。 符 即
风机型号为z9b23620800额定风量468912m3h额定风压7130pa2引风机系统运行状况引风机系统设计时每台风机按照机组额定负荷的70设计电动机选择较大而实际运行中受需求影响机组出力负荷变化较大导致现有运行方式的余量空间很大
２１ ０ ２年第 ３ 期
Ｎｏ ．３ ２ ２ ０１
煤
炭
３ １ 永磁调速 的特点 ．
ＭＷ。２×１５ ３ 机组 引 风 系统 由两 台带 有 液力 耦 ＭＷ 合 器调 速 的风机 双侧 联接 ， 节挡 板 全开 。 调 引风机 电 动 机 型号 为 Ｙ Ｋ ３ — ，功率 １ ５ Ｗ ，额 定转 速 Ｋ ６０ ６ ０ｋ ２ ９ １／ ｎ 电压 ６ｋ 额 定 电流 １６７Ａ，功 率 因数 ９ ｍｉ， ｒ Ｖ， ４ ． ０ ８４ 液 力耦 合 器 型 号 为 Ｙ Ｔ Ｃ ０ ０ 额 定 转 速 ．５ ； Ｏ Ｃ Ｄ１０ ， １ ０ ｍｉ， 率 范 围 ６０～１ ６ ｗ。风 机 型号 为 ０ｒ ｎ功 ０ ／ ４ ０ｋ ８
科
技
７１
Ｃ０ＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＩ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文章 编号 ：０ ８ ３ ３ （ ０ ２ ０ — ０ １ ０ １０ — ７ １ ２ １ ）３ ０ ７ — ２

统串接。 由于回水杂质较多，在回水进入永磁冷却水母管系统前需要进
行过滤，因此，加装了手动反冲洗滤水器。 在滤水器前后分别设置了一个隔绝门，同时滤水器设置有旁路，正
常运行时旁路门全关，滤水器前后隔绝门全开；吸风机正常运行过程 中连接工业水管道的电磁阀关闭；DCS画面中设置有电磁阀联锁保护， 正常运行时需投入此保护，当永磁调速冷却水母管压力低于0.02MPa 时，电磁阀打开，此时运行人员需对永磁调速冷却水系统进行检查，查 出导致冷却水母管压力低的原因后及时消除缺陷，待缺陷消除、冷却水 母管压力稳定后，手动关闭电磁阀，切换过程中无需将电磁阀联锁保护 切除。
4.改造后效果 2013年12月底该厂完成了对5#炉的脱硝除尘改造及配套吸风机 改造调试工作，改造后与2#炉吸风机运行状况进行了对比，具体情 况如表4所示。 从运行状况可以看出，采用永磁调速技术的吸风机与挡板调速 方式的吸风机相比，在200t/h负荷下，电流下降了9.75A，在210t/h负 荷下，电流下降了7.65A，在220t/h负荷下，电流下降了8.9A。
按照国家 环 保部 在 2 011年7月2 9日 发布 的《火电 厂大 气污 染 物 排 放 标 准》 （GB13223-2011）的规定，自2014年7月1日 起，现 有火 力发 电锅 炉 大 气污 染 物 N O x 排 放 浓度限 值 执 行 2 0 0 m g /m 3，重 点地区 执 行 10 0 m g /m 3的大气污染物特 别排 放限 值。由 于该厂地处长江中下游三角洲地区，已被划 定为重点地区，为确保2014年7月1日起锅炉 达标排放，目前该厂正在采用选择性催化剂 还原（SCR）技术进行烟气脱硝改造。
二、吸风机调速技术选择 1.常见风机调速技术比较 当前风 机调速 技 术主 要 包 括 液 力耦 合

电厂永磁传动器和调速器改造方案一､概述电厂大部分水泵､风机的额定参数大于实际需求,而且水泵､风机常年处于恒速运行状态,通常都是以阀门或风门挡板调节所需流量与压力, 大量能源耗损于阀门或风门所增加的阻力上, 极不经济更不合乎国家节能检排的号召. 若采用调速技术根据需求风量与风压不同而调节相应转速,则可达到显着节能效果｡永磁驱动技术近年来国际上开发的一项突破性新技术,是专门针对风机､泵类离心负载调速节能的适用技术｡它具有高效节能､高可靠性､无刚性连接传递扭矩､可在恶劣环境下应用､极大减少整体系统振动､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的优良调速特性更使其成为风机及泵类设备节能技术改造的首选｡待改设备选用水平安装永磁调速器如下:二､设备描述工业水泵三､方案描述(一) 系统构成与工作原理永磁调速器是透过气隙传递转矩的革命性传动设备,电机与负载设备转轴之间无需机械连结,电机旋转时带动导磁盘在装有强力稀土磁铁的磁盘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(Eddy Current),该涡电流在导磁盘上产生反感磁场,拉动导磁盘与磁盘的相对运动,从而实现了电机与负载之间的转矩传输｡永磁调速器由四个部件组成:永磁转子:镶有永磁体(强力稀土磁铁)的铝盘,与负载轴连接 导磁转子:导磁体盘(铜或铝), 与电机轴连接 气隙执行机构:调整磁盘与导磁盘之间气隙的机构转轴连接壳与紧缩盘:以专利紧缩盘装置与电机及负载轴连结从上面的原理图中看出,电机与负载之间的扭矩传输,不同于常规的硬机械连接方式,是通过气隙连接的,它不仅可以通过调整气隙实现转速调整,还带来很多其它调速方式所不具备的优点｡永磁转子转轴连接壳与紧缩盘导磁体盘(铜或铝)气隙调整机构(未显示执行器)安装于系统中,永磁调速器PMD可响应于过程信号｡压力､流量､液位､或其它过程控制信号被控制系统接收和处理,然后提供到PMD的执行器｡该执行器调整气隙,从而调整负载速度以满足控制要求｡●流量/压力/温度传感器检测负载受控制量●通过逻辑控制器PLC将检测量通过PID调节,变成4~20mA信号驱动角度执行机构,推动PMD的气隙调节动作●人机界面用于客户设定负载输出量的界面●整个控制系统为全自动,当自动系统故障时,可通过执行器手动调节气隙●也可通过人机界面和/或PLC实现远程遥控●或直接由中央控制系统(DCS)进行远程遥控使用永磁调速的优点1. 调节范围: 永磁调速可在0~98%的范围内对负载进行无级调速｡2. 可实现过程控制,响应速度快PMD永磁调速接收标准4~20mA信号,根据输入信号调节负载转速,满足系统需求,响应速度快｡3. 空载启动,启动电流冲击小PMD在启动时,将气隙调节到最大,实现空载启动,可极大的降低电机启电流所需时间｡4. 减少振动:由于PMD永磁调速是非机械连接的调速装置,泵和电机没有机械硬连接,完全是通过气隙传递扭矩的,这样的好处是隔离了振动的传递,减低振动｡消除振动能力最高可达80%5. 可靠性高,维护少: 设备结构简单,故障率底,维护成本低｡6. 使用寿命长: PMD永磁调速的使用寿命可达30年7. 节能: 通过调节负载转速,提高效率,减少管路损失,减低电机负荷,节能效果明显｡8. 适应于各种严酷工作环境电网电压波动较大,谐波含量较高,易燃､易爆,潮湿,粉尘含量高,高温､低温等场所｡9. 无谐波干扰: 非接触性的机械联结,不产生谐波干扰｡(二)配套工程1基础设计永磁调速器与永磁传动器的安装方式简单,工程量小,它是安装在电机与负载之间的位置｡为了安装永磁调速驱动器,只需在电机与负载之间预留适当空间,并将永磁调速驱动器安装于电机和负载之间即可｡(若属改造设备则需进行部份基础改造工程, 延伸电机基座)2电动执行器永磁调速器配套稳定可靠之电动执行机构, 可充分满足风机调速和现场环境要求｡执行器防护等级为IP55 或NEMA 4X, 使用220V电源, 接受DC 4~20 mA 模拟信号可实现比例控制｡所接受来自甲方DCS系统的控制信号应包括速度调节信号及故障状态下使永磁调速器气隙推至最大的信号(AO)｡永磁传动器,在固定气隙下工作,无需电动执行器｡3控制界面对用永磁调速器,可使用现场PLC控制柜或由中央控制式(DCS)系统进行遥控｡永磁调速器附带的控制器通过处理各种信号实现对负载调速,包括压力､流量､等其它过程控制信号｡永磁调速驱动器可以方便地搭配一般标准电机系统,不需要变频专用电动机也不须对供电电源进行任何改动｡安装永磁调速驱动器以后,对整个系统不产生谐波污染或电磁波干扰｡在大多数情况下,不需传统的的过程控制硬件设备(如控制阀),负载将在最优化的速度运行,增加能源效率,减少运行和维护成本｡工业水泵加装永磁调速器安装示意图:电机风机(三) 节能原理在实际工程设计与应用中,为了保证负荷最大时风机或水泵系统满足输出要求,通常需要按系统的最大输出能力配备风机水泵系统,而真正实用中,绝大多数情况下并非需要系统在满负荷下使用,而是根据负载的实际需要,通过流量控制元件如阀门或风门挡板等实现流量和/或压力控制,以满足生产过程的需要｡最典型的控制流量和/或压力的方法是使用阀门或风门挡板｡整个风机或水泵系统的效率=电机效率×调节流量或转速或压力控制设备的效率×风机或水泵效率×输送管道的效率｡如果其它效率恒定的情况下,系统效率取决于调节流量或转速或压力控制设备的效率｡由于阀门或风门挡板通过调节开度实现输出流量或压力的调节,电机和负载的转速并未发生变化,从相似定律可以看出,输入功率并不会因为阀门开度变化而变化｡当阀门或风门挡板开度<100%或调节器非直通型,流体经过阀门或风门挡板都会造成非常大的能量损失,同时在阀门或风门挡板两端产生很大的压差,特别是在风机或水泵的输出端的压力增高,使得风机或水泵的运转点偏离最佳效率点,因此,阀门开度减小时,电机输入功率不会显着减小,很多能量由此浪费掉｡采用永磁调速器技术,可以通过调节气隙实现流量和/或压力的连续控制,取代原系统中控制流量和/或压力的阀门或风门挡板,在电机转速不变的情况下,调节风机或水泵的转速｡风机水泵等离心负载符合相似定律:Q1/Q2 = n1/n2(流量变化与转速变化成正比)H1/H2 = (n1/n2)2(压力变化与转速变化的平方成正比)P1/P2 = (n1/n2)3(负载功率变化与转速变化的立方成正比)T1/T2 = (n1/n2)2 (负载扭矩变化与转速变化的平方成正比)电机输出功率P = T x ω (功率= 扭矩x 转速)所以电机输出功率P1/P2 = (n1/n2)2从上面公式及图表可以看出,当输出流量和/或压力减少时,按照离心负载的相似定律,电机功率急剧下降,减少了能源需求,从而大大地节约了能源｡例如,当输出流量需求仅降低20%满负荷流量,输出压力降低到满负荷的38%,而能源需求降低了将近50%!如果不考虑调速装置的能耗,节能效果可达50%｡当然,任何一种调速装置都是需要耗能的,但这种能耗远远低于输入能耗的降低,因此可以实现很好的节能效果｡必须指出:节能效果主要取决于风机水泵系统实际持续运行的工况｡合理的工作点设置是系统节能设计的基点｡n:水泵性能曲线R:管网特性曲线风机在运行时,其工作点是风机H-Q曲线与管网H-Q曲线的交点｡风机的正常工作点为A,当风量需要从Q1调到Q2时,●采用阀门调节时,管网特性曲线由R1改变为R2,其工作点A调至B点,其功率为OQ2BH2’所围成的面积,其功率变化很小,而其效率却随之降低｡●采用调速调节时,可按需要调整电机转速,改变设备的性能曲线,图中n1到n2,其工作点A调至C点,使其参数满足工艺要求,其功率为OQ2CH2所围成的面积,同时其效率曲线也随之平移,依然工作在高效区｡由于功率随转速3次方变化,故节能效果显著｡节能量P=(H2’-H2)×Q2(四)､节能量化分析1.工业水泵节能分析电机铭牌数据风机铭牌数据额定功率132KW 额定功率额定电压380V 额定流量342~540m³/h 额定电流240.4A 额定压力0.6MPa 额定转速1490rpm 工作效率功率因数0.88目前的工作状态单价电费0.4692实际流量:220~260m³/h,电机电流120A工业水泵的额定流量=(342+540)/2=440m³/h工业水泵额静扬程按照25m估计工业水泵的轴功率=Q*H*9.8/η(水泵效率按0.6估计)=440*60*9.8/0.65/3600=110kw改造前电机的功率=1.732*380V*120A*0.88*0.948(电机效率)=66kw根据工业水泵参数,模拟出的水泵性能曲线如下图:由模拟曲线可计算出,在流量240m³/h时,对应的电机功率约为51kw节电率=(66-51)/66=22.7%年节电费=(66-51)*7000小时*0.4692=5万详细节能分析见附件｡(五)､安全生产分析1. 电压敏感性变频调速:变频调速是将输入电压通过变频器输入整流器变为高压直流电压,之后通过能改变频率的逆变器变换成频率可变的高压交流电来驱动电机运行的,是变频率的调速技术｡因为变频器输入端直接连接到电网,对电网电压更为敏感,电压变化､电流变化､雷击浪涌等,直接影响变频器电子设备的可靠性,容易造成变频器的绝缘击穿､控制器件的损坏等,因此其安全性最低,极大地降低了原系统的可靠性,为提高可靠性,一般应安装避雷装置｡永磁调速:永磁调速设备为精密的纯机械的设备,采用的负载滑差调速技术｡因为该设备与电无关,因此对电网电压不敏感,不影响原系统的可靠性｡2. 对原系统电机的改造及要求变频调速:尽管变频器调速不需要改造电机本身,由于变频器的输出电压是由许多方波叠加而成的正弦波,存在着很大的谐波分量,高次谐波电流很大,容易导致电机过热(因为趋肤效应),因此严格说来,电机应该使用绝缘等级为H级的电机,才能保证原有电机的设计寿命,一般现有改造忽略了变频器对电机寿命的影响而直接采用现有电机,是非常不合理的｡永磁调速:不改变原有系统的可靠性｡3. 环境要求变频调速:变频器为复杂的电力电子装置,其控制回路采用可控硅或IGBT实现电流调节,半导体元件通常要求在0~40℃环境下工作,同时对环境湿度也有要求,一般为相对湿度60~90%,因此,必须为调速设备提供专用房间并安装空调｡永磁调速:永磁调速装置为精密的纯机械装置,允许在-50~+100℃环境下工作,甚至可以在0~100%相对湿度环境下工作,一般不需要提供任何环境条件｡4. 电机启动变频调速:变频器可以从0转速启动,但启动过程中负载一直加载,启动时间很长,启动过程中电机处于低转速状态,电机发热厉害,但启动电流较小､管路压力平稳增加,不会造成管路压力突变｡永磁调速:电机启动时,负载可以完全断开,实现零负载启动,当电机转速很快达到全速时,负载平滑启动,启动时间短,电流冲击小且管路压力平稳增加,不会造成管路压力突变｡5. 电力谐波和功率因素的影响变频调速:变频器直接串联在电网侧与电机之间,且通过整流方式输入,因此在电网中产生很高的､频率范围很广的谐波电流,通常由变频器产生的总谐波电流要超过60%以上;由于谐波电流,经常使得功率因素补偿电容烧毁,熔断器熔断､空气开关跳闸､线路过载｡为了防止上述故障,通常需要投资很昂贵的谐波治理设备｡永磁调速:因与电网无关,因此不会产生谐波｡6. 调速的可靠性变频调速:变频器是由整流滤波电路+变频逆变电路+复杂的控制电子电路组成,特别是其主电路,为了使用低压高频功率器件,不得不采取多级串联变换的功率电路,电路元件数量在数千只,因此其可靠性最低,通常MTBF在10年以下｡永磁调速:永磁调速装置由三个部件组成,铜盘+磁铁盘+间隙调节伺服机构,结构十分简单,因此可靠性十分高,一般MTBF可以超过25年｡7. 振动对系统故障率的影响变频器:该种技术并不改变原有风机水泵系统的机械连接方式,系统的震动､冲击和噪音完全取决于电机与风机或水泵的机械安装精度,也就是轴对准精度｡永磁调速:该技术采用了气隙传递扭矩的方法,系统的震动､冲击和噪音完全取决于电机与风机或水泵的自身精度,而与安装精度关系很小,在极限情况下,可以降低振动80%;从而极大地减少了机械能耗和磨损,轴对准精度的允差很大,安装和维护十分方便快捷｡8. 维护维修工作量及难度变频器:如上述原因,这种系统的可靠性相对低及受工况的影响,故障几率很高,又因为其技术复杂,故障诊断难度大,维护技术要求高,因此维护时间及MTTR大大增加,维护维修费用高昂,加之还需要原厂技术人员的协助,更使得系统的可用性降低｡永磁调速:因为该系统的可靠性高,几乎不受工况的影响,且能极大降低振动,因此故障几率很低,且因技术简单,容易诊断故障,维护技术要求低,因此维护时间很短及MTTR很低,系统的可用性很高｡。

148研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.06 （下）1.3 节能控制锅炉风机能耗较大，调速控制上较为严格，一般采用永磁调速方式，对风机转速进行调节，保障风机的转速特性，满足调速控制的节能需求。

影响风机节能控制的因素较多，如电机效率、调节流量等，在永磁调节器的作用下，确保工作效率的恒定，提供稳定的调速控制功率，使节能控制具有显著效果。

永磁调速器能够实现负载的无级调速，调速精度达到1%，实现高效化的传动过程，降低机械及电能方面的损耗。

永磁调速节能改造能够提高负载的寿命，设计寿命在20年以上，使风机能够适应工作环境。

节能控制与电机及负载具有相关性，需要对能耗损失进行控制，保证风机能够达到最佳效率点，使风机具有恒定的功率变化，提高风机的稳定控制水平。

2 永磁调速器在锅炉风机上的节能改造2.1 风量调节风机永磁调速过程中，需要对风量进行调节改造，提高风力控制的合理性，对风量进行稳定供应。

风量与风机转速具有正比关系，对风量进行调节具有必要性，是实现锅炉稳定供氧的关键，需要做好风量调节方面的改造。

风量调节受到风量、风压、轴功率的影响，随着风量的增加，轴功率将会增加，使得风压显著增强。

风量调节过程中，应遵守压力优先原则，使出口压力能够优先达到规定值，保证风压控制在标准值以上。

风量调节需要在实际值以上，提高风量控制的有效性，使风量调节能够基于实际条件。

风量调节需要注重工作电流的变化，对节能改造的电流变化进行对比，提高节能控制的可靠性。

传统锅炉风机为“电机＋风机”控制形式，改造后为“电机+永磁调速装置+风机”控制形式，在风量调节中增加调速控制环节，使调速控制过程易于进行展开。

以风压3600Pa 锅炉风机改造为例，永磁电机转速应调至850r/min，使出口风压达到3600Pa，满足压力优先的风量调节原则。

调节前工作电流为29.7A，调节后工作电流为20.5A，节能率为31%，因此在风量调节方面节能效果较为显著。

M6－31№19.5D型排粉机技术改造摘要：指出了M6－31№19.5D型排粉机与主机设计不匹配，造成运行中的一系列的问题，通过分析、试验、核算查找出问题产生的原因，采取改变叶轮直径、轴承换型、改进润滑方式等技术措施，有效降低了排粉机故障率，提高了机组运行安全经济水平，对改造后的经济效果进行了对比分析，为后续机组的改造提供方案。

关键词：设计故障改造效益0 引言大唐洛阳热电有限责任公司165MW机组共有四台锅炉，由俄罗斯西伯利亚动力机械股份公司BK3锅炉厂生产，型号均为E420—13.7—560KT,属超高压自然循环固态排渣煤粉炉，配置两套钢球磨煤机中间储仓式乏气制粉系统；锅炉的辅助设备均为国产，每台炉配备两台M6—31No19.5D型离心式排粉机，沈阳鼓风机厂生产，直立叶片，单台设计出力95000m3/h，动压为13396Pa，转速为1450r/min；在正常运行状况下，排粉机内介质来自制粉系统的乏气（含煤粉成分11％），通过制粉系统4号门进入排粉机，在制粉系统停运后，入口4号门关闭，介质为直接通过7号风门来自空气预热器的温风，通过调整8号冷风门可调节排粉机内介质温度。

其出口通过分配风箱经6根风管输送由给粉机下来的煤粉至炉膛。

具体见系统示意图:1 排粉机运行中存在问题由于排粉机设计与锅炉主机不匹配，制粉系统运行靠改变入口风门开度节流调节，排粉机故障频繁。

1.1 轴系、风壳、风道振动严重165MW机组属热电联产机组，根据季节负荷变化较大，经常低负荷工作，为保持系统所需风压和流量，关小排粉机入口门开度，即用排粉机入口前的节流来改变排粉机性能曲线和系统管道阻力特性曲线；风门开度越小，节流越大，损失愈大，气流扰动就越大，破坏了排粉机入口气流稳定性，引起轴系振动。

由于入口风门开度过小，排粉机工作曲线极易进入不稳定区，使风壳、风道出现较大的涡流而振动，风壳出口部分及防爆门根部焊缝经常振裂，风压测点表管经常被振断，漏风、漏粉现象严重。

燃煤锅炉制粉系统改造技术探讨发布时间：2022-05-31T07:46:13.867Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3期作者：谢文魁[导读] 近几年，由于燃炉煤种变化显著,使得燃煤锅炉工程设计的制粉系统产生了许多突出问题,如磨煤机输送出力不够大，谢文魁中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司，新疆乌鲁木齐 831400摘要：近几年，由于燃炉煤种变化显著,使得燃煤锅炉工程设计的制粉系统产生了许多突出问题,如磨煤机输送出力不够大，—次风量和风温不足等,从而显著影响发电机组带负荷能力与操作稳定性。

而对燃煤锅炉及制粉系统进行设计优化,可以更有效率的提高电站的发电品质和效益,从而减少安全隐患,并确保社会供电安全。

关键词：燃煤锅炉；制粉系统；存在问题；改造技术燃煤锅炉及其制粉系统统的运转环境、工艺条件、启/停止状态和运行状况的好坏,将直接影响燃煤锅炉运转安全与经济效益。

然而磨煤机的负荷、给煤率、通风量等技术指标的异常，都会对发电效果产生负面影响,进而产生各类故障。

因此,在保证燃煤锅炉机组在现有煤质条件下能安全可靠的运行,也成为了确保电厂安全生产的关键。

而为了确保电厂安全生产,本次对燃煤锅炉制粉系统的改造技术展开研究,以期获得更加经济、安全的燃煤锅炉制粉系统运行方式。

一、燃煤锅炉制粉系统存在的问题分析（一）磨煤机密封系统问题燃煤锅炉在工作中,主要是以制粉系统的中央储仓式,乏气给粉,对整体磨煤机的拉杆和密闭体中的定位板、滑移环等加以合理限制,对整体安全、平稳工作过程起到了很好的保证基础。

制粉系统中的下密封体大多由添加封函组成,并通过对下密封体的密封堵塞，使上密封体流入磨膛,唯有如此才能发挥下密闭的效果。

但是,制粉系统在真实工作中,施工人员却往往不能意识到密闭体系的重要性,导致系统的密闭效果不好,且水平与拉杆摩擦面积很大,对制度系统的安全、平稳等工作都产生了极大的干扰,更严重的时候还可能因应危害到职工的人身安全。

永磁涡流柔性传动调速技术在CFB锅炉二次风机上实践应用【摘要】火电厂风机类负载通常是按满负荷工作且带一定安全裕量来选型的，然而，实际工作中风机大部分时间并非运行于满负荷状态，造成风机电耗增加。

风机的用电量中，很大一部分因风机的型号与管网系统的参数不匹配以及采用挡板、导叶、静叶、动叶来调节风门所消耗。

因此，改进风机风门的调节方式是降低风机用电量进而降低厂用电率的有效途径。

近几年来，随着永磁涡流柔性调速节能技术日趋成熟，成本逐渐下降，可靠性不断增强，大容量风机改为永磁调节已成为火电厂降低厂用电，节能发电的有效手段。

【关键词】永磁、调速、应用一、引言火电厂风机类负载通常是按满负荷工作且带一定安全裕量来选型的，然而，实际工作中风机大部分时间并非运行于满负荷状态，造成风机电耗增加。

风机的用电量中，很大一部分因风机的型号与管网系统的参数不匹配以及采用挡板、导叶、静叶、动叶来调节风门所消耗。

因此，改进风机风门的调节方式是降低风机用电量进而降低厂用电率的有效途径。

近几年来，随着永磁涡流柔性调速节能技术日趋成熟，成本逐渐下降，可靠性不断增强，大容量风机改为永磁调节已成为火电厂降低厂用电，节能发电的有效手段。

二、二次风机系统概况国投盘江发电有限公司(以下简称公司)#2锅炉采用SG-1036/17.5-M4507型循环流化床锅炉，配置两台江苏金通灵流体机械股份有限公司生产的二次风机，双吸双支撑离心式风机，风机型号为RJ36-DW2230F，额定风压：15.935kPa，额定流量：360099m3/h，二次风机电机型号为YKSPT630-4W，额定电压6kV,额定功率2100kW，额定电流239.7A，额定转速1497r/min，功率因素：0.88。

正常运行方式下两台风机工频运行，靠调节风机入口挡板开度来满足负荷调整的需要。

三、问题发现及分析公司#2炉二次风系统,根据发电负荷的大小, 靠调节风门挡板的开度来调风量从而满足工艺系统要求，这样就人为地增加了风道的阻力，产生节流损失，即拖动机械负载的电动机所消耗的电功率中有很大一部分被用来克服工艺系统的阻力，因此不利于节能运行，特别是当工艺系统处于较低负荷运行时，由于风门挡板的开度较小，节流损失就更大，对机组的经济性影响也就更大。

电厂锅炉给粉机电机滑差调速改为变频调速
李建
【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘要】锅炉给粉机电机原采用滑差调速，存在故障率高，维修量大且调还性能差等问题，采用变频器调速较好地解决了以上问题。

【总页数】1页(P49)
【作者】李建
【作者单位】马钢热电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.2
【相关文献】
1.用变频调速系统取代滑差电机调速系统的节能分析 [J], 周爱存;曲春霖
2.锅炉给粉滑差调速改变频调速的应用实践 [J], 李健
3.锅炉给粉滑差调整改变频调速的应用实践 [J], 李建
4.进口1PE塑料后处理切粒机滑差电机改变频调速器 [J], 王晓
5.我厂炉条机滑差电机调速与变频调速经济运行分析 [J], 吴建强
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

锅炉节能改造系统方案长沙互创洁净能源科技有限公司目录第一章公司简介 (2)第一节总公司简介 (2)第二节专利发明人介绍 (3)第二章解决方案 (4)第一节导热油锅炉 (4)第二节复合燃烧机 (4)第三节组装循环流化床锅炉 (5)第四节带高温分离器的高、低混合流速循环流化床锅炉 (7)第五节组装风动联合炉排生物质锅炉 (7)第三章成功案例 (9)第一节流化床典型案例 (9)第二节复合燃烧技术典型案例 (11)第四章媒体报道－“活锅炉”是怎么炼成的 (12)第一节清华园走出的“活锅炉” (12)第二节锅炉痴人的“四大发明” (14)第五章商务流程 (18)第六章服务承诺 (19)第一节节能业务 (19)第二节节能服务 (19)第三节技改过失 (19)第四节方案设计 (19)第五节安装施工 (19)第六节技术培训 (19)第七节设备保修 (19)第一章公司简介第一节总公司简介长沙互创洁净能源科技有限公司的前身是湖南省节能中心全员参股的湖南省长新能源环保有限公司（董事长何相助）具有10多年的专业设计、生产、改造锅炉的历史。

业务遍及全国22个省市，改造、新建了2t/h-240t/h循环流化床锅炉二百余台，原国家经贸委节能信息传播中心，推荐的拥有流化床改造技术的单位中，湖南省节能中心排列第二，公司现有高级设计人员18人，均毕业于热能动力专业，其中清华3人、西安交大6人、中南大学5人、湖南大学1人，长沙电力学院3人，且均来自锅炉厂、科研单位、火电厂等相关行业单位，拥有“高低混合流速循环流化床锅炉”、“生物质风动联合炉排锅炉”、“复合燃烧机”、“组装循环流化床锅炉”等多项专利产品及技术。

公司控股了益阳隆升锅炉有限责任公司、该公司拥有互创牌注册商标、拥有B级锅炉制造、A级锅炉部件制造资质，是中南大学产、学、研一体化的基地，是研究生的科研培训基地，是本科生的实习基地。

益阳隆升锅炉有限责任公司具有30多年的锅炉生产销售的历史，拥有膜式壁生产线、自动弯管生产线等，锅炉主要生产设备和检验设备，拥有一批锅炉生产熟练的技术工人和检验工人。