（1皖能马鞍山发电有限公司 安徽马鞍山 243021）
（2滁州皖能环保电力有限公司 安徽马鞍山 243021）
（3皖能铜陵发电有限公司 安徽马鞍山 243021）
摘要：660MW机组空气预热器主电机通过液力耦合器与减速机连接，传动效率低下，机械部分震动较大，液力耦合器铅材质易容塞由于高温熔化，导致传动失效，安全隐患大。通过研究永磁耦合传动技术，对空预器主电机进行永磁耦合改造，改造后经运行验证设备稳定性大幅提升，各运行数据显示正常。
关键词：660MW机组；空气预热器；永磁耦合技术
1、空气预热器永磁耦合技术改造意义
某火电厂660MW机组锅炉型SG-2010/2空预器主体型式为容克式空气预热器2-32.5VI（50℃）-2300SMRC，制造厂商为上海锅炉厂有限公司，出厂编号770076—1—8642，空预器减速机型号为SBWL-RO02/315-01A，英国进RENOLD HC系列。
改造前，空气预热器主要存在如下问题：
2012年5月2日，#1炉A空预器易容塞漏油，点检时及时发现，停空预器更换易熔塞，2012年5月8日，#1炉B又发生一样的缺陷；幸亏问题及时发现，若发现不及时，会造成以下影响：
（1）空预器停转，机组被迫减负荷换易熔塞，加油等。
（2）空预器停转后，一面受热，一面不受热，造成旋转体较大变形、卡死，严重损坏旋转体，后果不堪设想。
目前国内很多围带传动式空预器的传动为一台减速机配备一台主电机、一台辅电机以及一台气动马达形式。主电机和减速箱中间通过液力耦合器连接。液力耦合器具有启动冲击小，过载保护等功能。目前全国各个电厂空预器液力耦合器使用效果都不是很理想，易熔塞过热熔化，导致传动失效时有发生。必然导致空预器停运，从而影响机组发电量以及设备安全运行。
目前，节能降耗已成为我国经济社会发展的一项长期战略任务和基本国策，空预器主电机永磁耦合技术改造是完全有必要的，同时可消除设备上的安全隐患。
2、永磁耦合技术改造原理
永磁耦合器是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）侧没有机械连接。其工作原理是一端永磁体和另一端铜盘或铝盘（感应磁场）相互作用产生转矩。
磁感应是通过磁体和导体之间的相对运动产生的，也就是说，永磁耦合器的输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。典型情况下，在电动机满转时，永磁耦合器的滑差在1%到4%之间。
节能型（单盘）永磁耦合器由三个部件组成：
1、镶有永磁体的铝盘,与负载轴连接
2、导磁体盘与电机轴连接
3、紧缩盘装置与电机、负载轴连接
永磁耦合器能显著改善系统运行特性。在启动负载之前永磁耦合器驱动电机空载启动，降低了电动机的启动电流和减小对电动机的热冲击负荷，节约电能并延长电动机的工作寿命；有效减小了启动时传动系统对减速机的冲击力，消除了减速机启动时产生的振动，还能大幅减轻传动系统本身所受到的启动冲击，延长电机、减速机、围带销等部件的使用寿命，保证了设备的安全可靠运行。
3、660MW机组空气预热器主电机永磁耦合技术改造应用研究
（1）由于永磁耦合器的安装方式简单，工程量小，它是取代原有的联轴器，安装在电机与负载之间的装置。改造需根据现场实际情况进行配套制作，整体设计改造包含以下几个方面：
1、永磁联轴器技术参数
2、在电机与减速机两连接处加入永磁装置，永磁耦合器选用安徽沃弗电力科技有限公司产品，型号：WF-CV435S（单盘），传递极限扭矩713N*m（气隙3.2mm状态），导体转子转动惯量：0.944Kg*m²;永磁转子转动惯量：0.184Kg*m²；输入端法兰螺栓扭矩：47N*m；输出端法兰螺母扭矩：102N*m；产品可通过螺杆式燕尾槽平台装置来调节气隙，气隙可从3.2-91mm可调。
另加入装置：
（1）刚性基座、热轧槽钢
（2）螺杆式燕尾槽平台
3、螺杆式燕尾槽平台材质：球墨铸铁；导轨行程：0-91mm，带锁紧功能。螺杆式燕尾槽平台可根据现场实际运行参数，可手动进行摇动手柄距离变化而改变永磁盘与导体盘之间气隙的大小，正常运行可摇至调试完成后最小气隙，需要检修时，只需将摇柄向后摇到最大气隙即可，电机停止跟转，拆移电机安全便捷。
平台改造图见下：
4．技术方案简介
把永磁盘装置通过胀紧套锁紧装置固定于减速机轴上；另外把电机、螺杆式燕尾槽平台、刚性基座、热轧槽钢与永磁导体钢盘组件固定于一体，保证永磁装置约为3.2-10mm；气隙可通过螺杆式燕尾槽平台从0-91mm范围可控，调试完成后，将螺杆式燕尾槽平台锁紧装置锁紧 。
永磁单盘传动器的结构：
永磁单盘传动器由两个没有物理接触的独立部件组成：一个装在电机轴上装有导体的导体部件（导体盘）；一个装在负载轴上装有永磁体的精密永磁转子部件（永磁盘）。导体盘与永磁盘之间的气隙大小改变永磁耦合器的扭矩传递。在正常运行时最小气隙为5.2mm，这种小气隙提供大扭矩，运行效率最高，负载转速大约是电机转速的97%，当气隙为91mm时输出扭矩为零，负载停止转动。导磁盘与永磁盘之间的气隙允许输入轴与输出轴之间的对中误差，并隔离振动，同时具备缓冲启动功能。在启动时，气隙调至最大状态，电机空载启动，移动电机使气隙逐渐减小时，负载慢慢开始受力转动，当气隙为最小时负载达到设计转速。
对于37kw/1470rpm的空预器主辅马达，考虑到空预期设备的可靠性，辅辅助马达必须时刻处于备用，而且主辅马达切换时间要尽量的短暂（少于20s），当主马达损坏时，辅助马达接受DCS的命令，
通电投入运行，这时候可将主马达通过气隙调整装置，推开并检修，即可实现不停机检修，然后再不停机回复备用等功能。
考虑到空预期会发生堵转，在DCS上设置电流保护，当过流1.5倍，持续3S即为堵转状态，可切换备用，或过流超过3倍以上，速断保护，切换备用电机
5、改造后效果
论文作者:陈恩虎1,陈思2,刘泽民3,张学锁1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/18
标签：永磁论文; 耦合器论文; 电机论文; 燕尾论文; 负载论文; 预热器论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第8期论文;