#1爐送風機電機改雙速電機可行性方案劉成鈞

1一、運行工況介紹

序號項目單位設計參數(shù)實際運行狀態(tài)備注一送風機本體1型號G4-73-12NO16.2D3風量m3/h1379981100004風壓Pa362212005風機調節(jié)方式入口擋板50%0%8生產(chǎn)單位沈陽鐵扇風機有限公司二送風機電機1型號YKK400-6

2功率KW200

3電壓V6000

4電流A24.31412

5轉速r/min960

11生產(chǎn)單位上海電機廠

送風機參數(shù)如下：2二、現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)圖1：煙風系統(tǒng)圖3三、運行工況分析

我公司#1、#2鍋爐配置的四臺送風機均為入口導向擋板調節(jié)的恒速運行離心式風機，機組220T/h流量運行時流量為110000m3/H，擋板開度分別為43%、46％；200T/h流量運行時流量為10000m3/H，擋板開度分別為42%、43％；

可見在設計配置送風機時其容量明顯偏大，造成風機的運行效率偏低。在負荷較頻繁的運行工況下，嚴重影響廠用電率和節(jié)能降耗的指標。4為改變這種狀況，有必要把鍋爐四臺送風機的傳動裝置由恒速運行改為雙速調節(jié)運行。通過調速方式調節(jié)替換擋板調節(jié)方式可以節(jié)省大量電能。5四、雙速電機方案

在不改變轉子、定子鐵芯、冷卻器等部件，只更換定子繞組的前提下，將電機改造為6/8P雙速電動機并仍拖動原風機，要求改造后的電機功率在6P運行時為160KW,改接8P運行時，功率為120KW。1、改造技術要求：2、定子繞組連接方式：

這種電機進行雙速節(jié)能改造，對定子繞組采用的是變前極和變后極都是60°相帶的換相法變極方式，改極箱內有27個接線柱，這種方法能使電機在兩種轉速時均能獲得良好的運行性能。切換電機轉速時，在一只專用的改極箱內手工改接連接片，即可換成另一種轉速。6國內有些廠家對這種電機進行雙速節(jié)能改造時，可能會采用3Y+Y或極幅調制法等定子繞組變極方式，采用這種方式改造，定子繞組雖僅需引出6點或9點即能變極，但這種簡單的外部接線方式是用內部繞組復雜、低效的連接方式來換取的，因而顯著的削弱了定子繞組的利用率，使電機在相同的輸出功率情況下繞組溫度顯著上升、輸入功率顯著增加電機節(jié)能改造應在安全運行的前提下，達到節(jié)能目的，顯然，上述改造方式違背了節(jié)能改造宗旨，因此，我公司不推薦這種3Y+Y或極幅調制法等定子繞組變極改造方式。7原電機屬高壓小功率電機，制作定子繞組會受到工藝及材料方面的限制，因此在改造成雙速電機后，我公司對定子繞組以原6P為基本極，星型接法，設計功率達160KW以上，在8P轉速時，定子繞組仍以星型接法，因繞組仍有較高的分布系數(shù)，故其輸出功率可達120KW并仍能滿足拖動原風機的要求，且電機的溫升、振動、噪聲也均能符合國家相關標準的規(guī)定值。

改造時只需更換定子繞組并在電機機殼適當位置增加一改極箱，電機其余零部件全部利用,電機原進出線、安裝位置等情況均不變。83、電機變極切換方式：

手工停機切換：在電機停轉不帶電情況下，在一只置于電機機殼上的、專用的改極箱內，用約半小時時間手工改接連接片，即可換成另一種轉速。高低速接線圖如下：94、定子改造：

定子線圈全部更換，提供主要材料合格證書所用材料與工藝全部按上海電機廠目前同類電機F級絕緣、VPI真空壓力浸漆工藝制造標準執(zhí)行。5、轉子檢查、保養(yǎng)：

清洗轉子，烘干，仔細檢查轉子鐵芯、端環(huán)，端環(huán)與銅條焊接及轉軸是否彎曲，轉子重校外圓并重校動平衡。

6、軸承和冷卻器檢修、保養(yǎng)：

仔細清洗、檢查，并對相關尺寸進行測量、校驗。

10a、組裝電機，按規(guī)程進行全部靜態(tài)電試驗，包括直流電阻、絕緣電阻、耐壓試驗等；b、6P空車運轉試驗，測定空載電流、振動、噪音；c、6P模擬負載試驗，測定電機溫升、軸承溫度；d、8P空車運轉試驗，測定空載電流、振動、噪音；e、8P模擬負載試驗，測定電機溫升、軸承溫度；f、出具新的電機銘牌、端子接線牌等。7、總裝及全套出廠試驗：

118、改造前后電機主要性能數(shù)據(jù)：

電

機

性

能改

造

前改造后（環(huán)氧槽楔）磁性槽楔環(huán)氧槽楔高

速低

速額

定實

際額

定

實

際

額

定實

際

輸

出

功

率200KW200KW90KW160KW90KW120KW50KW額

定

電

壓6KV6KV6KV6KV6KV6KV6KV額

定

電

流24.3A25.8A15.2A19.7A11.7A18.9A13.3A額

定

頻

率50HZ50HZ50HZ50HZ50HZ50HZ50HZ極

數(shù)6P6P6P6P6P8P8P額

定

轉

速990rpm990rpm995rpm986rpm993rpm743rpm747rpm效

率93.5%91.1%86.2%91.1%89.3%89.2%81.5%128、改造前后電機主要性能數(shù)據(jù)(續(xù)表)：電

機

性

能改

造

前改造后（環(huán)氧槽楔）磁性槽楔環(huán)氧槽楔高

速低

速額

定實

際額

定

實

際

額

定實

際功

率

因

素0.8480.8190.660.8590.8280.6870.445啟

動

電

流5.41倍5.69倍9.64倍4.27倍6.99倍5.40倍7.68倍啟

動

力

矩0.96倍1.19倍2.66倍0.78倍1.40倍1.38倍3.34倍最

大

力

矩2.21倍2.41倍5.38倍1.88倍3.18倍2.63倍6.35倍空

載

電

流8.4A10.7A10.7A5.1A5.1A11.6A11.6A總

損

耗13.8KW19.7KW14.4KW13.8KW10.8KW14.6KW11.3KW

熱

負

荷1583179262415885641459723啟

動

時

間5.8秒4.9秒4.4秒9.2秒8.2秒3.7秒3.3秒啟動發(fā)熱量16.916.714.915.112.88.97.9138、改造前后電機主要性能數(shù)據(jù)圖表：14五、節(jié)能分析

根據(jù)G4-73無因次性能曲線和調節(jié)性能曲線可知,風量系數(shù)ψ=0.215,效率η=86.7%,壓頭系數(shù)Ψ=0.47。實際運行時，鍋爐流量為200T/H時,風機風量為105000m3/h左右，擋板開度為50%左右，此時風量系數(shù)為：ψ1=（105000/137377）×0.215=0.164，在調節(jié)性能曲線中畫出管路性能曲線，并按此查出，此時風機效率η1=60%，由此計算出此時功率為：149×（105000/137377）3/0.6=111KW。1、節(jié)能原理

：15

而變速調節(jié)時,風機的性能曲線要變化,但管路的性能曲線不變,故變速前后的運行工況點均位于管路性能曲線上,而管路性能曲線上的各點又是相似工況點,相互關系遵守比例定律,即流量與轉速的一次方成正比,功率與轉速的三次方成正比降速后風機的功率為:149×（105000/137377）3/0.867=78KW，轉速為：960×（105000/137377）=734r/min。16改造前電能年消耗量（元）:11KW×330×24×0.44=386820.8（元）改造后電能年消耗量（元）: