（国家能源集团谏壁发电厂）
摘要：闭冷泵是电厂闭式循环冷却水中系统中的主要设备，它的主要作用是向锅炉、汽轮机和发电机的辅助设备提供冷却水，带走有关辅助设备产生的热量。近年来由于闭冷泵工频运行出力较高，超过了系统需求，为了节能降耗，某厂对百万机组B闭冷泵进行了改造升级，采用了最新的永磁调速器变频调速技术。节电率达到42.62%。但是在运行过程中，B闭冷泵却频繁出现各种故障，成为了一个运行隐患，为了保障运行安全，我们通常会将永磁调速的B闭冷泵切至工频备用泵运行，这样经济效率就会大大折扣，最终将会影响整个机组的经济运行。本文就是针对如何提高闭冷泵永磁调速器利用率这个问题进行探讨和研究。
关键词：闭冷泵；永磁调速；散热；生产安全
自2011年某厂百万机组投产以来发现，因夏季与冬季汽温相差较大，冬季循环水温度低于10℃而夏季循环水温度高于30℃，故各冷却用水量差别较大。夏季工况下，气温高，各闭冷水用户用量大，闭冷水压力调整门开度较大，闭冷泵出口压力约为0.65MPa；冬季工况下，气温较低，各闭冷水用户用量小，闭冷水压力调整门及各用户调整门开度较小，各调整门节流损失较大，闭冷泵出口压力约为0.85MPa，通常运行人员需要开闭冷泵再循环来降压运行，这样一方面增加电耗，另一方面也增加了各闭冷水用户的调门阀芯磨损。
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针对存在的问题，该厂对#13机组B闭冷泵进行了升级改造，采用了绕组式永磁耦合调速系统。
13号机B闭冷泵采用的永磁调速器是比通常采用的变频器调速器更加先进的节能调速方法。在闭冷泵电机和水泵之间加上永磁调速器联轴器，通过调节调速器内转子的电流控制内外转子间的转速差，达到输出转速的变化调节。
1、通过调节电机输出端和水泵运行的转速差调节水泵出力，达到节能效果；
2、转速差产生的电能通过变频控制器反馈给电机电源测，达到更加节能效果。
B闭冷泵改造成永磁调速可以提高生产效率降低厂用电消耗，有了良好的改造经济效益，为了力争效益最大化，厂部希望一直使用永磁调速器的B 闭冷泵投入系统，保证闭冷泵的利用率，但是运行中B闭冷泵永磁调速器常常会因为各种故障而不得不退出运行，改用工频备用泵运行，因为一旦泵故障，机组的运行安全也会受到很大的影响，因为闭冷水系统关系到整台机组的正常运行，稍有不慎，就会引起跳机。
经过调查发现2018年6，7，8，9，10，11，12七个月中，改造后的B闭冷泵永磁调速器共停运7次。其中故障率在2%以上的月份分别是6月和11月，且停运原因均是永磁电机轴承温度上升。如下表：
表1.1某厂 #13机组B闭冷泵故障统计调查表
找到了影响永磁调速器利用率的主要矛盾，我们便开始要因分析。分别总结了八个导致主要矛盾产生的可能影响因素，分别是：运行人员能力不足，测温探头故障，轴承缺油，内转子无散热孔，机箱通风孔不够，环境温度高，闭冷泵波型板冷却器脏，公用系统的闭冷水运行方式不佳。
首先从运行负载进行分析验证，针对公用系统闭冷水运行方式调整不当因素。我们将闭冷水运行方式进行调整，降低闭冷泵负载，切换后13号机B闭冷泵永磁调速器轴承温度变化只有1℃。由此确认此为非要因。针对闭冷泵波形板冷却器较脏的因素，我们联系汽机检修对闭冷泵波形板进行清理，对比清理前后调速器轴承温度变化，温度为0℃。所以此也为非要因。针对运行人员能力不足因素，我们选取全能A岗和B岗两种水平员工调整闭冷泵运行状态进行比较，调速器的温度无差异，因此判定该末端因素对症结无影响，也为非要因。同时通过试验比较，我们发现环境温差10度时，轴承温升变化只有1℃，温度探头故障也对症结无影响。所以判定这也为非要因。而轴承缺油因素。我们通过对加油前后的温度比对，发现温度偏差小于5℃，对症结也无影响。此也为非要因。
而针对永磁调速器机箱散热孔不够这个因素，我们选取13号机B闭冷泵两天相同工况进行对比，比对发现一天关闭调速器舱门，一天打开舱门，测量调速器轴承温度。通过打开调速器机箱舱门，增加了机箱的散热通道，机箱内部温度变化较大，调速器降温更明显，达到了6℃，符合温升差异5度的判据。因此判定该末端因素为要因。
表6.2舱门打开前后轴承温度变化
而永磁调速器内转子也无散热孔这个因素我们也做了实验，通过内转子贴示温蜡片测试，发现设备运行中内转子在外转子腔内密闭空间温度非常高，对比运行过程中的温度曲线发现由于内转子热量积聚，调速器轴承温度呈不断上升趋势明显。经过几次试验发现内转子温度与调速器轴承温度变化呈现正相关。因此判定该末端因素对症结有影响，也为要因。
表1.2内转子温度测试
这样我们就找出了永磁调速器机箱散热孔不够和永磁调速器内转子无散热孔这两个要因。并提出了解决方案：机箱盲板改成通风孔。我们依照机箱端部盲板尺寸制作散热孔板，依照机箱顶板可移除盖板尺寸制作散热顶箱。拆下原机箱端部和顶部的盲板安装散热板和顶箱。针对内转子打散热孔，通过拆开永磁调速器内外转子；在外转子端部画出对称的孔位，开挖散热孔。
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通过改造，同工况，环境温度相同情况下，永磁调速器轴承温度下降了10℃，温升下降了10℃。同时经过改造后的数据统计2019年6、7、8月13号机B闭冷泵永磁调速器利用率已经明显上升。
表9.1 13号机B闭冷泵利用率
永磁闭冷泵利用率的提高，大大保障了百万机组的生产安全，因为闭冷泵的用户均非常重要，一旦闭冷水失去，机组将极有可能跳机，所以提高了闭冷泵的利用率，也就提高了闭冷水系统可靠性，对机组的安全也是大大的保证。