空预器传动部分磁力传动.pptx
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空预器传动部分磁力传动.pptx
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空预器传动部分,磁力传动,一、空气预热器传动系统基本组成,空气预热器是重要的锅炉附件,它利用锅炉燃烧过的高温烟气加热进入锅炉的空气,提高热效率,从而达到节能的目的。
回转式空气预热器利用锅炉燃烧过的高温烟气加热蓄能元件,再由蓄能元件加热进入锅炉的空气。
回转式空气预热器的正常转动尤为重要,空预器转子非正常停转不仅会影响电站机组的正常发电,甚至会导致高温烟气侧的转子发生永久性变形而损坏设备,所以具有高可靠性的转子驱动装置是回转式空预器正常运转的必要条件。
空气预热器的转子重达上百吨,直径十几米,转动速度约1r/min,具有启动力矩大、转动惯量大、正常转动时,驱动力矩较小的特点。
空气预热器传动系统主要由主电机、辅电机、气马达、联轴器等零部件组成,其基本结构如图所示。
主电机用于正常情况下驱动空气预热器,根据锅炉型号的不同,主电机功率为45kW、37kw或22kw,其运行转速通常为1480r/min左右,通过液力偶合器或永磁联轴器驱动减速箱带动空气预热器运行。
辅电机作为主电机故障的备用动力,功率为11kW或15kW,转速为780r/min或1475r/min的电机,经1:
2或1:
4减速机降速后,通过超越离合器驱动减速箱带动空气预热器运行。
当主电机运行时,由于超越离合器的作用,辅电机动力切断;当主电机故障时,辅电机投入运行,空气预热器低速运行。
当空气预热器需要冲洗或低速盘车时,辅电机同样需要投入运行。
由于空气预热器转子惯性极大,为减小启动冲击,设置了气动马达,提高了系统启动的可靠与稳定性。
二、空气预热器传动系统存在的问题,目前主电机使用的液力偶合器,经常会出现漏油现象,导致传递能力下降,影响空气预热器换热效果。
漏油严重或负荷增加时,会使得油温升高,易熔塞融化,传动油喷出,主电机动力切断,空气预热器停转。
除此此外,液力耦合器壳体开裂造成报废的事故也时常出现,相关统计表明,空气预热器传动系统中液力耦合器的平均寿命约为半年。
辅电机端使用的超越离合器绝大多数为进口,不仅价格昂贵,而且供货周期长。
超越离合器由于经常空转,润滑不良,容易磨损失效,导致不能自动脱开辅电机,当主电机运行时,辅电机被反拖动,处于发电状态,且当主电机需投入运行时无法正常驱动;辅电机被反拖动也会导致轴承磨损加速,降低了其使用寿命。
当主电机或液力耦合器出现故障时,必须停机,拆除主电机或液力耦合器。
主电机故障后,辅电机投入运行,空气预热器低速转动,导致机组负荷下降,造成极大的损失。
三、空气预热器传动系统运行要求,1.主辅电机要在不停机的情况下实现空气预热器输入动力的平稳切换;2.辅电机具有主电机的功能,能够长期为空气预热器提供输入动力;3.辅电机具备低速清扫功能;4.在主电机出故障的情况下,辅电机取代主电机工作,在不停机的情况下拆下主电机进行维修;5.采用其他设备替代超越离合器,提高辅电机端设备的可靠性,降低生产成本。
四、空气预热器传动系统技术方案,永磁调速建立在电磁涡流磁场作用力下,通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。
该技术实现了在驱动(电动机)和被驱动(负载)侧无机械硬连接,永磁调速装置结构简单、效率高、维护量小、适应能力强,在欧美发达国家被广泛采用。
调速型永磁联轴器基本构成如图3所示,主要由四部分组成:
永磁转子、导磁体盘(铜或铝)、气隙执行机构、转轴连接壳与紧缩盘。
永磁转子镶有永磁体(强力稀土磁铁),与负载轴连接;导磁转子是导磁体盘(铜或铝),与电机轴连接;气隙执行机构调整永磁转子与导磁盘之间的气隙;转轴连接壳与紧缩盘用以紧缩盘装置与电机及负载轴的连结。
永磁转子和导体转子(导磁体盘)可以自由独立旋转,当导体转子旋转时,其与永磁转子产生相对运动,交变磁场通过气隙在导体转子上产生涡流,涡流在导体转子上产生反感磁场,反感磁场与永磁体磁场相互作用,从而带动永磁转子旋转,实现电机与负载之间的转矩传输。
通过调节永磁体和铜导体之间的气隙就可以控制传递的转矩,获得可调整的、可控制的、可重复的负载转速,实现负载速度的调节。
解决了在空气预热器传动系统中应用的几个关键问题
(1)长时间运行,导体盘上温度不会升高,其温度比环境温度高约5,不会对导体盘和系统其他元器件产生任何影响;
(2)克服了气流和剩磁对输出转速的影响,输出转速可以调节为0,满足不停机状态下拆装电机;(3)无附加轴向力产生,且支座的设计大大提高了系统的稳定性。
1经济型解决方案,下图所示为经济型解决方案,将主电机端的液力耦合器更换为扭矩限制型永磁联轴器,提高了系统的可靠性,同时也具有过载保护功能,全生命周期的成本更低。
辅电机端将超越离合器拆除,加装超离合调速型永磁联轴器即可,可实现辅电机与减速器之间的完全隔离和主电机正常运行情况下拆除辅电机。
2性能提升型解决方案,下图所示为性能提升性解决方案,同样将主电机端的液力耦合器更换为扭矩限制型永磁联轴器,拆除辅电机端的超越离合器和1:
4的减速机,辅电机更换为1台双速电机(1470/740r/min),采用此方案,运行工况可分类为:
(1)主电机正常运行,超离合调速型永磁联轴器将辅电机与主电机隔离,辅电机不跟随主电机转动;
(2)主电机故障后,启动辅电机高速1470r/min,42kw,调整超离合调速型永磁联轴器使得减速机输入动力稳定,空气预热器可正常运行,辅电机起到了备用主电机的功能;(3)主电机故障后,启动辅电机低速740r/min,30kw,调整超离合调速型永磁联轴器使其输入转速至减速机输入轴的转速为500r/min,空气预热器降速运行,运行速度约为0.25r/min,辅电机起到了原系统辅电机的功能;拆除超越离合器与1:
4减速机,使得系统的构造更加简单,可靠性得到提升。
电机不仅无“跟转”现象,同时可作为备用动力,在主电机故障后,保证空气预热器正常运行。
3高级解决方案,主辅电机端分别加装1台超离合调速型永磁联轴器,同时拆除辅电机端1:
4的减速机,辅电机更换为1台双速电机(1470/740r/min),如图6所示,采用此方案,运行工况可分类为:
(1)主电机正常运行,通过调节超离合调速型永磁联轴器可满足空气预热器正常运行的同时,辅电机不跟随主电机转动;
(2)主电机故障后,调整主电机端的超离合调速型永磁联轴器,使得主电机输入减速机的动力切断,然后启动辅电机高速1470r/min,42kw,调整辅电机端超离合调速型永磁联轴器使得减速机输入动力稳定,空气预热器可正常运行,辅电机起到了备用主电机的功能,此时可拆除主电机;,(3)主电机故障后,调整主电机端的超离合调速型永磁联轴器,使得主电机输入减速机的动力切断,然后启动辅电机低速740r/min,30kw,调整超离合调速型永磁联轴器使其输入转速至减速机输入轴的转速为500r/min,空气预热器降速运行,运行速度约为0.25r/min,辅电机起到了原系统辅电机的功能,此时可拆除主电机。
此方案在满足空气预热器正常运行的条件下,实现了主辅电机互为备用,在空气预热器不停机的情况下,可拆除其中任意一台电机,大大提高了系统的稳定性。
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- 空预器 传动 部分 磁力