回顾历史，放眼未来——除铁器发展史
发布时间：2016-09-03
除铁器发展史：
我国自主创新的蒸发冷却技术，应用于水轮发电机组绕组冷却，取得了极其良好的效果。它是继水冷之后的新内冷技术，并可取代沿用多年的水内冷。它除了具有水内冷的优点外，还克服了水内冷的本质性的弱点：泄漏和堵塞及其产生的严重后果。蒸发冷却，作为一种高效的冷却技术，受到国内外电机专家的关注已近40年了，中国科学院顾国彪院士倾注了数十年心血，潜心研究，走过了基础研究、工业机组研制和扩大工程实践技术研制应用的全过程。
我国自主创新的蒸发冷却技术，应用于水轮发电机组绕组冷却，取得了极其良好的效果。它是继水冷之后的新内冷技术，并可取代沿用多年的水内冷。它除了具有水内冷的优点外，还克服了水内冷的本质性的弱点：泄漏和堵塞及其产生的严重后果。蒸发冷却，作为一种高效的冷却技术，受到国内外电机专家的关注已近40年了，中国科学院顾国彪院士倾注了数十年心血，潜心研究，走过了基础研究、工业机组研制和扩大工程实践技术研制应用的全过程。
当国外还处在实验室阶段时，1983年我国研制了两台10MW高速机组，1992年又研制了50MW机组，1999年研制了400MW机组，都成功投入了运行，从未发生过故障。证明它比水内冷更可靠，证明它是一项成熟的技术。自上个世纪八十年代，我国开始生产大中型电磁除铁器起，经20多年努力，相继开发出风冷式、油冷式和干式电磁除铁器。运行中的大中型电磁除铁器数以千计，基本满足国民经济发展的需要。但是，风冷式电磁除铁器，适应环境能力差、寿命较短。油冷式电磁除铁器体积庞大、重量较重、成本不菲。
干式电磁除铁器温升较高，常高达100K以上，磁势大幅增加，绝缘等级上升，制造成本急增，成为干式除铁器发展的难题。所谓把蒸发冷却技术用于电磁除铁器，即是把电磁除铁器的绕组和铁芯浸泡在冷却介质中，当除铁器通电时，绕组导体发热，并逐渐为周围介质加热，当达到一定温度时，冷却介质汽化，汇集于除铁器顶部，经过冷却器后，又变成液体，在重力作用下，流回冷却介质中，如此在密封条件下反复自循环。其循环的动力，就是绕组的部分热能本身。没有泵和噪音，一切都安静和可靠的运行。蒸发冷却技术的显著特点是，冷却介质绝缘性能好，汽化的温度低(通常不超过50℃)，导体的温度亦低(较为高不超过70℃)，因而绕组的温升一般低于20K，比风冷式电磁除铁器还低。因而应用蒸发冷却技术于解决电磁除铁器绕组温升问题，是理想的选择。如此显著降低电磁除铁器的磁势，其所得的好处，足以抵偿使用冷却介质而增加的成本，使其总造价低于干式和油冷式电磁除铁器。
进一步分析发现，电机绕组和除铁器绕组有很大的不同。前者为高压、交流，后者为低压、直流。电机绕组嵌在铁芯线槽内，除铁器绕组绕在铁芯外，且冷却介质的通道，既可横向，亦可纵向，更有利于冷却介质的吸热和蒸发，提高冷却效果。也就是说，电磁除铁器采用蒸发冷却技术的条件，比电机绕组的条件更宽松、更容易实现冷却的目标。以下把应用蒸发冷却技术设计的除铁器称为新型电磁除铁器。其与现行电磁除铁器相比，无疑具有很大的优越性和很好的技术经济指标。它不仅集风冷式、油冷式和干式电磁除铁器的优点于一身，而且又克服了它们各自的缺点。是一个理想的更新换代产品。和风冷式电磁除铁器相比，新型电磁除铁器的制造成本稍高，但运行费用低，全密封，适应环境能力则远在风冷式电磁除铁器之上，且几乎免维修。
和油冷式电磁除铁器相比，新型电磁除铁器的制造成本更低，体积和重量更小，密封更好，免维修。和干式电磁除铁器相比，新型电磁除铁器温升很低，因而冷热态吸铁能力相差很小，这是干式电磁除铁器无法比拟的。至于制造成本，新型电磁除铁器的优势更大。防护等级，新型电磁除铁器则更胜一筹。总之，新型电磁除铁器可替代风冷式、油冷式和干式任何一种除铁器，但现行任何一种电磁除铁器都无法在性能和价格上与它相比。因此，迅速开发新型电磁除铁器的意义已不言自明。
先看国内市场，目前国内电磁除铁器市场年销售额在1亿元左右，并且每年还有一定数量的增长。而增长的又多为大中型电磁除铁器。这对新型电磁除铁器来说，由于在性能和价位上的优势，无疑会增加更多的商机。如果5年内电磁除铁器年销售额为1.5亿元，新型电磁除铁器的市场占有率可能达40％，则其年销售额达6000万元。再看国际市场，几个主工业大国至今生产的电磁除铁器，主要是油冷式和强迫油冷式电磁除铁器，干式、风冷式电磁除铁器生产甚少。这就为我们提供了一个很好的商机，只要找到合适的方式，将蒸发冷却电磁除铁器推向国际市场，每年出口3000～4000万元，是完全可能的。蒸发冷却技术，发源于和首先受益于发电机组，现在把它应用于电磁除铁器，其实它的应用范围还可扩大，例如可扩大到电磁过滤器和磁选机等等，其应用前景令人鼓舞。
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