水处理变频改造

1、丹佛斯变频器在电厂低加疏水中的应用关键词：丹佛斯变频器电厂低加疏水PLC节能环保内蒙达拉特发电有限责任公司2期工程设计2X330 MW,其回热系统由八段抽汽、 凝汽器、3台高压加热器（以下简称高加）、4台低压加热器（以下简称低加）及除氧器 组成。低加疏水逐级自流入最后一个低加（1号）后经疏水箱用疏水泵泵入1号低加出 口凝结水管中。我公司接到电厂要求低加疏水系统变频改造的项目后，认真作了技术分析和市场 调研，从技术和理论上考虑完全没问题；但是我们走访了一些电厂，包括上海石洞口 电厂，都没有成功应用的实例，在和电厂的一些专家讨论中，发现难点不少；确实， 在项目实施中，我们碰到困难，走了些弯路，重新

2、调整思路，改变技术方案，更换部 分硬件，最终才使项目完成。1设备原状1.1 1号低加水位控制系统组成低加疏水控制系统由电接点水位计、调节器、操作器（2台）、调整门（2个）、疏 水泵（2台）组成，如图1:图1改造前低加水位控制系统1.2运行方式正常情况下低加疏水经疏水泵到凝结水母管，异常情况下疏水直接至凝汽器。调 节部分自动时由调节器控制电动调整门开度以维持低加水位；手动时运行人员通过操 作器手动控制调整门开度维持水位。由运行人员根据机组运行状况进行调整门之间的 切换。1.3存在问题流量主要由调节阀来控制，造成电动机运行效率较低，而且降低了密封、阀门、 法兰的使用寿命。电机一天24小时工频低效运

3、行，造成大量的电能消耗，与该厂节能环保型工 厂的称号不符。疏水水位维持不稳定，调节延迟率大、反应速度慢，影响热交换效率针对上述问题，经过认真调研，决定将原来低加疏水控制系统中的调节器、操作 器和疏水调节阀保留，另外加装磁翻板液位变送器，用交流变频器控制疏水泵转速保 持水位的系统，以提高回热效率和自动投入率。2变频器控制疏水泵的可行性2.1变频调速节能原理风机水泵的节能原理是用调节电动机的转速来代替挡风板或节流阀控制流量以 达到节能的目的。以水泵为例，机泵特性曲线如图:ITC阀生小G阀1至开颌定转选图2机泵特性图设水泵流量由QA减小为QB,若采用关小阀门来实现，管阻特性将变为曲线， 而扬程特性仍

4、为曲线，故工作点由A移至B。此时，流量减小，扬程从HTA增加为 HTB，轴功率与面积OEBF成正比。若保持阀门开度不变，通过改变水泵的转速来调节流量，则当水泵的转速改变时， 扬程特性随之变化，管阻特性不变。当转速下降时，扬程特性曲线下降为曲线，管 阻特性曲线仍为曲线，工作点移至C，轴功率与面积OECH成正比。节省的功率耗 损与面积HCBF成正比，可见节电效果十分显著。从流体力学的观点来看，流量正比于转速，轴功率与转速的立方成正比。若转速 下降20%，则功率下降到51.2%，若转速下降50%，则功率下降到12.5%，即使考虑调 速装置本身的损耗因素，节电也是相当可观的。另外，当采用变频调速技术以

5、后，电动机的工作效率得到提高，同时水泵的工作 效率也处于最佳状态。3改进方案3.1系统组成控制系统中原电接点液位计、调节器、操作器、疏水泵和电机保留。另外加装- 套变频调速系统，接受磁翻板液位变送器送入的液位信号，经由变频器内部PID运算， 1台变频器控制2台疏水泵，且可自动切换，降低改造费用，变频器选用丹佛斯 VLT5150，具体配置如图3:睥半翌汽器噩结水管操忤器调节器图3改造后低加疏水控制系统整个控制回路配置如图4:电机RS485液位值设定液位值反废FLl：D/A图4控制回路配置图变频系统由远程中控室控制，触摸屏、PLC、变频器组成上下级主从网络通讯，物 理链路均选用RS485，PLC与

6、DANFOSS变频器应用DANFOSS FC协议，PLC与触摸屏应 用PLC专有协议。组成通讯后，由触摸屏发起停指令，液位设定值并监视实际液位的 变化以及电机运行状态。变频器根据设定值与反馈值，通过内部PID运算控制电机运 行速度，以稳定疏水箱水位。3.2系统具有以下功能3.1.1连锁1、2号泵互为连锁备用，1台泵故障自动切换至另1台泵。1变频故障时，可切换全工频以原有系统运行，工频运行时也是连锁备用，各接 触器具备传动监测保护。3.1.2保护变频器本身有过压、欠压、过流、过热、过载、断信号等保护，保护参数可设 定，并能够自检、报警和显示。采用PLC完成逻辑功能，设计有延时启停、故障和超载报警

7、等功能。4运行状况该系统自2006年4月投入运行以来，运行良好，设计功能完善，实现了随机启 停和免维护运行，提高了机组的经济性。5效益(1)系统改进后，克服了原控制系统中的不足。通过变频器调节疏水泵的转速来 维持低加水位，自动情况下低加水位波动不大于1 cm，保证了调节精度。(2 )节约电能，实现了电机软启动，减少了启动电流，延长了电机寿命。(3)采用DANFOSS变频器后，电机工做作电流由250A下降到180-120A。以一台160KW电机，一年运行365天计算，根据工式p =加1，有下式：P 阀=J3x 380 x 250 = 164.5KVA尸调=君 x 335 x 180 =104.5KVA节约有功功率:AP=(P阀-P调)xcos4 = 51KW节约电能：W = AP x t = 51x 24 x 365 = 446760KW Uh若1KW 0h按0.5元计，则电机每年可节约电费22.34万元，其节能效果相当显著.电厂低加疏