磨煤機電機節能、降溫改造

【皖南電機導讀】：磨煤機電動機由于設計時考慮高起動力矩，電機的磁路一般處于偏飽和狀態，導致電壓波動對電動機的影響大，而且電機損耗大、溫度高。而當系統要求提高產能時，電動機的電流將明顯上升，造成電動機損耗增加，效率降低，電動機實際輸出功率下降，限制了機組負載的增大。此時可通過對電動機的繞組、風路等進行改造，使機組輸出功率不再受到磨煤機電動機的制約，進而降低廠用電率、降低煤耗。

一、概述

磨煤機將煤塊粉碎后，直接噴入燃燒器燃燒，是煤粉爐的重要輔助設備，廣泛用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產行業。磨煤機電動機普遍存在耗電多、溫度高現象（與其他同功率電機比較），這與磨煤機本身的特性有關系，因為磨煤機是一種靜磨擦力特別大的特殊機械，所配電動機必然按高起動力距設計，這就使電機磁路偏飽和，電壓波動對電動機的影響大，而且電機損耗大、溫度高。而隨著能源需求的不斷增加，很多電廠需要適當提高產能，如此時提高電源電壓，磨煤機電流將明顯上升，造成電動機損耗增加，效率降低，電動機實際輸出功率下降；而且線圈溫度升高，很容易造成電機損壞，限制了機組負載的增大。

因此，需要對現有磨煤機電動機的繞組、風路等進行改造，使得磨煤機電動機能在較高的電壓下正常運行，并使機組輸出功率不再受到磨煤機電動機的制約，進而降低廠用電率、降低煤耗。

二、 技術原理

由于電機中的硅鋼片把電能轉化成磁能再轉化成動能的能力是有限的。因此，當電機中電壓超過一定范圍后，電動機鐵心損耗增大，效率降低，電能無法再轉化成更多的磁能，只能轉化成熱能，導致電機迅速升溫。而大部分磨煤機電動機設計時為了滿足高啟動轉矩的要求磁通密度都很大，當供電電壓提高后，很容易達到磁路飽和，使得電動機的溫升迅速升高，效率下降。

由公式3可見電動機鐵損近似與磁通的平方成正比，因此通過改變定子線圈匝數、接線方式等手段，適當降低磁通密度，使電動機運行在相對磁路不飽和狀況下，使電動機鐵損下降，溫度降低，電壓波動影響也減小。

三、 案例簡介

本方案適合于工作于磁路飽和的磨煤機電動機節能改造。已經在多個工程中實施，節能效果顯著。

1、華能南通電廠磨煤機電動機情況

曾對華能某發電廠的磨煤機電動機進行了節能改造。該磨煤機電動機額定功率：522kW，額定電壓：6kV，額定頻率：50Hz，額定電流：72A，功率因數：0.88，電動機設計磁通密度大，運行中無功電流大，功率因數低。當6kV廠用電壓升高時電動機電流明顯上升，造成電動機損耗增加，線圈溫度高達120°C(B級溫升考核極限），效率降低，電動機輸出功率下降。在煤質欠佳時，磨煤機電動機限制了機組負載，煤量帶不足，機組限負荷運行在290MW。

因此，必修對磨煤機電動機進行改造或更換，使磨煤機電動機能在6.3KV的電壓下正常運行，改善其它輔機（如引風機）的運行工況，使機組出力不再受到磨煤機電動機的制約，進而降低廠用電率、降低煤耗。

2、改造方案

對在線所裝的六臺進口磨煤機電動機定子線圈進行以下改造：電機磁路的改造。通過改變定子線圈匝數、接線方式等手段，降低電動機的磁通密度，使電動機鐵損下降，溫度降低，電壓波動影響也減小。

降低銅損耗。采用加強型薄膜云母帶作為主絕緣、特殊VPI真空壓力浸漆工藝等手段，在不降低絕緣耐壓水平的前提下，盡可能的多用銅線以降低電機的銅損，減小由電機定子銅損對定子線圈產生的溫度影響。

改良風路。電機定、轉子間隙原來只有1.07mm，且定、轉子通風道互相錯位，電機主風路必需走1.07mm氣隙通道，風阻很大，嚴重影響電機的冷卻風量。因此可通過車削轉子鐵芯外圈，增大定、轉子間隙，以改善電機的冷卻效果，同時也降低了定子鐵芯表面損耗。

由以上數據可以看出：改造后的電動機在相同給煤量情況下，運行電流明顯減小，線圈溫度也有了明顯降低，相同工況下下降了約20°C。改造后電機的啟動力矩滿足啟動磨煤機的要求，符合原電動機的負載曲線，并可使電機的運行電壓在6.2KV的電壓下正常運行，改善其它輔機（如引風機）的運行工況，使機組出力不再受到磨煤機電動機的制約，進而降低廠用電率、降低煤耗。

本文來源于高壓電機維修。