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  1. 化工廠空冷島永磁電機(jī)改造案例
  2. 化工廠冷卻塔永磁電機(jī)改造案例
  3. 化工廠原煤破碎機(jī)永磁電機(jī)改造案例
化工廠空冷島永磁電機(jī)改造案例
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
空冷島冷卻系統(tǒng)屬于直接空冷系統(tǒng),是指汽輪機(jī)的蒸汽直接進(jìn)入空冷凝汽器,空氣與蒸汽進(jìn)行熱交換,冷凝水由凝結(jié)水泵排入汽輪機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)。其采用傳統(tǒng)異步電機(jī)為驅(qū)動(dòng)單元,效率功率因數(shù)低。
2. 改造方案
采用永磁電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉系統(tǒng)剔除了減速機(jī),縮短了傳動(dòng)鏈;簡化了傳動(dòng)鏈,減少了動(dòng)力傳送過程中因齒輪箱導(dǎo)致的能量損失;
3.方案對(duì)比

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

減速器維護(hù)

電機(jī)維護(hù)

運(yùn)行監(jiān)視

原驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

?定期排查油位,漏油情況;
?定期更換;
?35年需返廠維修。

中速電機(jī);
?注脂周期4000小時(shí)。

?機(jī)架振動(dòng)
?電機(jī)繞組溫度及軸承溫度;
?減速機(jī)油溫、油位、振動(dòng)、噪聲;
?減速機(jī)故障引起電機(jī)電流突變。

萬泰永磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

?低速電機(jī);
?注脂周期8000小時(shí)。

?機(jī)架振動(dòng)
?電機(jī)繞組溫度及軸承溫度。

4.特點(diǎn)及節(jié)能分析

原風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)110KW改為萬泰永磁電機(jī)110KW,空冷島采用9臺(tái)風(fēng)機(jī)(3*3),電機(jī)平均運(yùn)行功率55KW,假設(shè)風(fēng)機(jī)年工作6000小時(shí)計(jì)算
采用異步電動(dòng)機(jī),每年消耗電費(fèi)為:55KW×6000h×0.4 × 9=1188000元,即118萬元
采用永磁電機(jī)滾筒后,保守估算節(jié)電率23%,則每年節(jié)約電費(fèi)為:1188000*23%= 273240元,即27萬元
化工廠冷卻塔永磁電機(jī)改造案例
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
電機(jī)和減速機(jī)采用碳纖維材質(zhì)聯(lián)軸器,碳纖維桿較長,對(duì)中找正繁瑣;膜片聯(lián)軸器對(duì)振動(dòng)敏感,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)大而導(dǎo)致的膜片聯(lián)軸器損壞問題 ;M 型減速機(jī)或 H 型減速機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較緊湊,散熱能力弱,會(huì)導(dǎo)致減速機(jī)密封失效 ;立式安裝的減速機(jī)輸出軸端的軸承和齒輪的潤滑非常關(guān)鍵,需配備強(qiáng)制潤滑系統(tǒng),如果油品差或者泵壓不夠,易導(dǎo)致上端軸承和齒輪潤滑不充分;強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)管道阻塞問題,每年兩到三次潤滑油更換,維護(hù)量大,成本高;
2.改造方案
采用永磁直驅(qū)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇,使傳動(dòng)系統(tǒng)大大簡化,不但提高了系統(tǒng)傳動(dòng)效率,而且穩(wěn)定性也大大提高。
去掉了減速機(jī)、碳纖維連接桿、膜片聯(lián)軸器、油系統(tǒng)等出現(xiàn)的繁瑣問題,減少后期維護(hù)量,降低運(yùn)營成本;
專用變頻器能夠變頻啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)間可自行設(shè)定,降低啟動(dòng)電流,減少對(duì)電網(wǎng)沖擊,保護(hù)設(shè)備;
專用變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速,可以根據(jù)工況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量。
減少風(fēng)量,降低負(fù)載,節(jié)約電能。
直驅(qū)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率高,可達(dá)到 94%,功率因數(shù)高,可達(dá)到 0.99,節(jié)約能源;
根據(jù)環(huán)境溫度實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求。
3.特點(diǎn)
系統(tǒng)效率高,減少減速箱損耗;
永磁電機(jī)效率高,額定點(diǎn)效率95%;
永磁電機(jī)高效區(qū)寬,在0.2~1.2負(fù)載率內(nèi)效率均≥90%;
永磁電機(jī)高功率因數(shù),在0.2~1.2負(fù)載率內(nèi)功率因數(shù)≥95%;
4.節(jié)能分析
本方案160KW 冷卻塔風(fēng)機(jī)永磁電機(jī)改造,風(fēng)機(jī)年平均工作 8000 小時(shí),電機(jī)平均輸出功率為 132kW(工況非全時(shí)滿載運(yùn)行);
采用異步電動(dòng)機(jī),異步機(jī)平均效率按90%,減速機(jī)效率92%,年消耗電能費(fèi)用為:(132KW/0.9/0.92)×8000h×0.7 元=892753元,即 89 萬元
采用永磁電機(jī),電機(jī)輸出相同功率,其中永磁機(jī)平均效率按 95%計(jì)算,每年消耗的電能費(fèi)用為:(132KW/0.95)×8000h×0.7 元= 778105 元,即 78 萬元。
則相比較之前異步系統(tǒng),萬泰永磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單臺(tái)電機(jī)年節(jié)省電費(fèi)=89-78=11萬元
化工廠原煤破碎機(jī)永磁電機(jī)改造案例
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
原驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)效率與功率因素較低;系統(tǒng)采用皮帶輪傳動(dòng),傳動(dòng)效率低;電機(jī)經(jīng)常間隙性堵轉(zhuǎn),使得定子、轉(zhuǎn)子溫度加速升高,易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與端環(huán)焊接處斷裂,嚴(yán)重的可能燒毀整個(gè)電機(jī),從而導(dǎo)致經(jīng)常更換電機(jī),嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。

2.改造方案

電機(jī)型號(hào)

TFB-400-8200/10kV

額定功率

200kW

額定電壓

10000V

額定頻率

43.87Hz

額定電流

12.7 A

額定轉(zhuǎn)速

658r/min

額定扭矩

2902.8N.m

絕緣等級(jí)

H 級(jí)

冷卻方式

IC411

安裝方式

IMB3

防護(hù)等級(jí)

IP65

運(yùn)行方式

S1

防爆等級(jí)

Ex tD A21 T135

防凝露加熱器參數(shù)

加熱器電壓:127V;

加熱器功率:300W;

電機(jī)定子線圈采用自粘性雙玻璃絲包聚酰亞胺薄膜繞包銅扁線成型繞組

具有很好地調(diào)速功能,在額定頻率范圍內(nèi)具有無極調(diào)速、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性, 且可長期低轉(zhuǎn)速運(yùn)行

電動(dòng)機(jī)每相設(shè)置 2 個(gè)測(cè)溫元件 Pt100(三線制),共 6 支。定子溫度報(bào)警值 為 150℃,停機(jī)值為 155℃。

電動(dòng)機(jī)兩端軸承各設(shè)置一個(gè)軸承測(cè)溫元件 Pt100(三線制),軸承溫度報(bào)警 值為 90℃,停機(jī)值為 95℃。

定子、軸承測(cè)溫元件均為無源接點(diǎn),需接到控制箱中,以便能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控定 子繞組和軸承溫度

3.方案對(duì)比

電機(jī)

永磁電機(jī)方案

異步電機(jī)方案

臺(tái)數(shù)

2

2

功率

200kW

200kW

額定轉(zhuǎn)速

658r/min

987r/min

電機(jī)效率

95%

約為 90%

額定電流

12.7

15.8

電機(jī)功率因數(shù)

0.96

約為 0.81

額定扭矩

2902.7

1935.1

皮帶輪效率

無皮帶輪

約為 96%

4.特點(diǎn)

簡化傳動(dòng)鏈,基本消除傳動(dòng)過程損耗。
永磁電動(dòng)機(jī)將中間的皮帶輪去除,很大程度降低了故障發(fā)生的概率,從而降低維護(hù)成本,基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。
采用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng),起動(dòng)性能好,對(duì)系統(tǒng)沖擊少,實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速,便捷、靈活、控制性強(qiáng)。
重載起動(dòng)效果好,采用變頻器控制永磁同步電動(dòng)機(jī)大轉(zhuǎn)矩軟起動(dòng),起動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)張力沖擊小,大大降低了對(duì)電氣和機(jī)械設(shè)備的沖擊,與原傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式比,在同等帶強(qiáng)情況下,動(dòng)態(tài)安全系數(shù)更高,有效提高破碎機(jī)的整體運(yùn)行安全性。
由于變頻器在中間過渡,避免了破碎機(jī)進(jìn)口出現(xiàn)較大煤塊或者硬塊造成的電機(jī)堵轉(zhuǎn)而給電機(jī)的頻繁起動(dòng)帶來的損壞。
可以根據(jù)破碎機(jī)進(jìn)口原煤量的大小實(shí)現(xiàn)調(diào)速,保證整個(gè)原煤破碎機(jī)在最佳的驅(qū)動(dòng)功率下運(yùn)行,而原有異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)組合只能在既定的功率下運(yùn)行,勢(shì)必會(huì)造成電能的浪費(fèi)。
采用變頻永磁直驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),功率平衡控制更精確,最大限度保證電機(jī)的出力均衡,提高電機(jī)的使用壽命。
同其他驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比較,系統(tǒng)體積小、重量輕、占空比小,結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、靈活多樣,適應(yīng)性強(qiáng)。
5.節(jié)能分析
兩臺(tái)原異步電機(jī)輸入功率:2x200/0.9/0.96=462.96kW;兩臺(tái)永磁電機(jī)輸入功率:2x200/0.95=421.05kW;原異步電機(jī)功率-永磁功率=462.96-421.05=41.91kW,
則一小時(shí)可節(jié)約 42 度電;按一年工作 330 天,每天工作 12 小時(shí),每年節(jié)約 166320 度電。按 0.7 元每度電計(jì)算,每年可節(jié)約大概 12萬元。

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