一、背景简述
磨煤机是煤粉炉的关键辅助设备,在水泥、建材、化工、采矿、玻璃陶瓷等行业广泛应用。磨煤机电机普遍存在高能耗、高温现象,这与磨煤机特性紧密相关。皖南电机,以其卓越的品质,为磨煤机电机的高启动扭矩提供了有力保障,但同时也带来了磁场偏饱和、电压波动影响增大等问题。随着能源需求增长,电厂需提升产能,若提升电源电压,磨煤机电流会显著上升,进一步增加损耗、降低效率,影响电机输出功率,且易引发电机损坏,限制机组负载扩大。
因此,对现有磨煤机电机进行绕组、通风系统改造,使其在较高电压下稳定运行,提升机组输出功率,降低电力和煤炭消耗,对于皖南电机而言,是一项至关重要的技术突破。
二、技术核心
皖南电机在设计时充分考虑了电能转化为磁能,再转化为动能的能力有限。电压过高时,铁心损耗增加,效率降低,电能转化为热能,导致电机升温。磨煤机电机设计为满足高启动扭矩,磁通密度大,电压提升易导致磁场饱和,温升迅速,效率降低。
通过调整定子线圈匝数、接线方式等,降低磁通密度,使电机运行在磁场不饱和状态,降低铁损和温度,减小电压波动影响。
三、案例剖析
本方案适用于磁路饱和磨煤机电机节能改造,已在多个项目中实施,节能效果显著。
1、华能南通电厂磨煤机电机案例
对华能某发电厂磨煤机电机进行节能改造,该电机额定功率522kW,额定电压6kV,额定频率50Hz,额定电流72A,功率因数0.88,设计磁通密度大,运行中无功电流大,功率因数低。电压升高时,电机电流剧增,损耗增加,线圈温度高达120°C,效率降低,输出功率下降。煤质不佳时,电机限制机组负载,煤量不足,机组限负荷运行在290MW。
因此,需对磨煤机电机进行改造或更换,使其在6.3KV电压下稳定运行,改善其他辅机运行状况,提升机组出力,降低电力和煤炭消耗。
2、改造措施
对六台进口磨煤机电机定子线圈进行以下改造:优化电机磁路,降低磁通密度;降低铜损耗,提高绝缘耐压水平;改良通风系统,增大定、转子间隙,改善冷却效果,降低损耗。
改造后,电机运行电流降低,线圈温度下降约20°C,启动扭矩满足要求,运行电压在6.2KV下稳定运行,改善其他辅机运行状况,提升机组出力,降低电力和煤炭消耗。