摘 要：將鍋爐燃油系統(tǒng)供油泵由原本的剛性聯(lián)軸器改造成永磁調(diào)速器，以保證鍋爐運行安全為基礎(chǔ)進行改造，能夠?qū)崿F(xiàn)對永磁調(diào)速器間隙的自動調(diào)節(jié)，以此來改變供油泵轉(zhuǎn)速，以此起到降低電動機電流的目的，最終達成節(jié)能目標(biāo)，就此本文基于寶熱燃油系統(tǒng)供油泵，分析如何對其進行永磁調(diào)速技術(shù)改造并實現(xiàn)節(jié)能，以供參考。

關(guān)鍵詞：供油泵;永磁調(diào)速;技術(shù)改造;節(jié)能

0 前言

從永磁調(diào)速技術(shù)的性質(zhì)來看，其具有液力耦合以及變頻調(diào)速方面的應(yīng)用優(yōu)勢，將其應(yīng)用于供油泵中，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍降低系統(tǒng)能量消耗量，起到很好的節(jié)能作用，同時能夠進一步強化系統(tǒng)運行可靠性。就此本文對供油泵永磁調(diào)速技術(shù)改造與節(jié)能進行詳細探討，具有一定現(xiàn)實意義。

1 燃油系統(tǒng)概況

共計三臺寶熱燃油系統(tǒng)供油泵，且全部為臥式離心泵，供油泵與電動機兩者的連接方式為剛性聯(lián)軸器。對于供油泵的設(shè)計，主要采取工頻運行方式。燃油系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)下，供油泵運行數(shù)量為一臺，另外兩臺分別為聯(lián)動備用和備用，該燃油系統(tǒng)具備可兩臺供油泵并列運行的條件。供油泵在運行期間，其供油流量、供油壓力分別為16t/h-19t/h;3.0MPa-3.1MPa。在這樣的工況背景下，供油泵電動機運行電流為142A，下表1為近兩年機組耗油量數(shù)據(jù)表，足以看出，鍋爐耗油量水平相對比較低，這種大流量爐前燃油循環(huán)只能用于事故狀態(tài)下的助燃、穩(wěn)燃保障，但也在很大程度上帶來一定的能源浪費。

為實現(xiàn)節(jié)能降耗這一目標(biāo)，這就需要對轉(zhuǎn)機進行節(jié)能改造。從燃油系統(tǒng)的角度來講，通過節(jié)能降耗促使系統(tǒng)處于穩(wěn)定、安全運行狀態(tài)下，來降低供油泵無用功是對其進行節(jié)能改造的主要方向。

2 供油泵永磁調(diào)速技術(shù)改造方案

通過系統(tǒng)節(jié)流的方式來降低其供油流量，使其達成相應(yīng)節(jié)能成效，但因這種節(jié)能方式的將原本供油泵特性曲線改變，使得節(jié)流導(dǎo)致供油泵內(nèi)部存在憋壓情況，機械很容易因密封遭受損壞影響，同時閥門磨損能量消耗比較大，另外鍋爐在運行期間，需要相關(guān)工作人員隨時對其進行投油工作，需要人工勞動力進行操作比較之后，不能切實保證燃油系統(tǒng)運行的安全性[1]。

通過對供油泵電動機采取變頻改造的方式能夠很好的滿足燃油系統(tǒng)在運行方面提出的要求。就寶熱機組來講，因其年耗燃油量相對比較低，通過對其進行節(jié)能變頻改造后，能夠促使電動機在長時間內(nèi)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運行，相比較于以往使用的普通電動機變頻來看，普通電動機需要解決的問題主要有效率比較低，運行溫度高，絕緣容易老化，噪音震動大等，另外還要解決電動機在初始投資時的高額費用以及運維檢修方面的問題。

借助永磁調(diào)速器改造供油泵，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗這一使用目標(biāo)，永磁調(diào)速器本身具有運行穩(wěn)定、響應(yīng)快以及滿足燃油系統(tǒng)安全運行的優(yōu)勢，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，故障發(fā)生幾率比較低，以上都在很大程度上節(jié)約了電動機的成本支出，實現(xiàn)了安全和節(jié)能要求。

由永磁調(diào)速器代替剛性聯(lián)軸器。具體來講，永磁調(diào)速器導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與電動機軸相連，永磁轉(zhuǎn)子和調(diào)速機構(gòu)與供油泵軸相連，電動執(zhí)行器與電源、信號線相接。永磁調(diào)速器就是借助導(dǎo)體與永磁兩種轉(zhuǎn)子之間存在氣隙來達成電動機和供油泵兩者轉(zhuǎn)矩傳輸裝置這一功能，以此來達成兩者不需要機械作用來實現(xiàn)連接的一種傳動方式。與此同時，通過永磁調(diào)速器特有的調(diào)節(jié)機構(gòu)功能，能夠改變導(dǎo)體與永磁兩種轉(zhuǎn)子的有效耦合面積，以此來起到改變供油泵的轉(zhuǎn)速的作用，除此之外，還解決旋轉(zhuǎn)機器存在的調(diào)速節(jié)能、減震等方面的問題[2]。

在進行供油泵永磁調(diào)速改造過程中，其中使用的控制器為智能PID儀表，該控制器與供油母管壓力變送器、電動執(zhí)行機構(gòu)相匹配，在運行過程中形成一種壓力閉環(huán)狀態(tài)下的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于該控制器的使用原理如下：首先智能PID儀表目標(biāo)壓力值需要設(shè)置為供油母管預(yù)期提出的要求，在運行過程中，PID控制器會持續(xù)將壓力變送器反饋的當(dāng)前供油壓力與之前設(shè)定的壓力目標(biāo)進行比較，以此來對電動執(zhí)行機構(gòu)動作進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。若實際壓力比目標(biāo)壓力小的情況下，電動執(zhí)行機構(gòu)就會推進永磁轉(zhuǎn)子，促使耦合面積擴大，這樣就可以增加供油泵轉(zhuǎn)速和供油壓力;相反，若實際壓力比目標(biāo)壓力大的情況下，電動執(zhí)行機構(gòu)就會拉出永磁轉(zhuǎn)子，縮小耦合面積，通過這種方式降低供油泵轉(zhuǎn)速和供油壓力。

上表2為PID控制器的參數(shù)設(shè)定值，通過對其進行永磁調(diào)速技術(shù)改造后，其運行方式如下，供油泵處于正常運行時，其供油壓力、PID控制器輸出下線和上線分別為3.03±0.05MPa、11.3%和23.5%;對于供油泵出口處閥門處于全開轉(zhuǎn)換臺下，同時鍋爐回油設(shè)為自動，對于開度至、供油流量設(shè)為8%、8.5t/h ，關(guān)閉供油再循環(huán)一、二次門，通過這種方式降低系統(tǒng)運行期間供油流量不必要損失，以此達成高效節(jié)能目標(biāo)。

3 供油泵永磁調(diào)速技術(shù)改造后節(jié)能成效

鍋爐正式投油后，供油與回油兩者之間的流量出現(xiàn)一定差距，若供油壓力降低，系統(tǒng)就會將其反饋至PID控制器中，控制器就會在3s內(nèi)向點動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，要求其推進永磁轉(zhuǎn)子，促使耦合面積擴大，通過加快供油泵運轉(zhuǎn)速度的方式來提升供油流量和壓力，從整體上來看，整個燃油系統(tǒng)運行狀態(tài)安全穩(wěn)定，基于速度的基礎(chǔ)符合運行安全提出的要求。經(jīng)過永磁調(diào)速技術(shù)改造后，供油泵出口處不需要進行節(jié)流，不存在壓力差，同時運行狀態(tài)也不存在憋壓情況。下表3為供油泵改造前后節(jié)能效果參數(shù)對比：

根據(jù)上表3參數(shù)值變化足以看出，其一，各項參數(shù)值都有一定的下降，在很大程度上起到了對供油泵、電動機運行的改善作用，同時也降低了維護工作量;其二，永磁調(diào)速器借助執(zhí)行機構(gòu)機械限位，以此約束導(dǎo)體和永磁兩個轉(zhuǎn)子在耦合面積上的最大極限，有效改善供油泵過載保護問題;其三，經(jīng)過改造后，電動機和供油泵兩者不需要機械左右即可連接，實現(xiàn)了電機側(cè)與泵測兩處發(fā)生故障后互相不干擾的目的，有效減少了設(shè)備發(fā)生故障的幾率;其四，經(jīng)過改造電動機和供油泵可實現(xiàn)柔性啟動，有利于延長設(shè)備使用壽命，同時維護工作相對比較簡單，成本支出低，起到一定的節(jié)能作用[3]。

4 總結(jié)

綜上所述，永磁調(diào)速技術(shù)是當(dāng)前比較新型的節(jié)能技術(shù)，將其應(yīng)用于供油泵中，一方面能夠切實滿足當(dāng)前燃油系統(tǒng)提出的安全、可靠運行要求;另一方面投入成本比較低，使用壽命比較久，實現(xiàn)長期節(jié)能成效。該項技術(shù)經(jīng)過改造并進行大范圍推廣，也為其他泵類、風(fēng)機等轉(zhuǎn)機進行節(jié)能改造奠定了良好的基礎(chǔ)，對企業(yè)未來節(jié)能降耗改造工作起到指導(dǎo)性作用。

參考文獻：

[1]汪家勝.永磁調(diào)速技術(shù)在火電機組泵與風(fēng)機上的節(jié)能研究與應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（31）.

[2]張源，李碩.永磁調(diào)速器改造方案研究[J].能源與節(jié)能， 2019，000（001）：166-168.

[3]張紅君.農(nóng)村供用電技術(shù)改造節(jié)能措施探討[J].農(nóng)家參謀，2019，616（08）：160.

作者簡介：

孫曉清（1977- ），女，技校文化程度，現(xiàn)就職于中油電能熱電二公司，從事供油泵改造工作。