水处理变频改造.doc

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2×330 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
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。
存在问题
(1)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。
(2)电机一天24小时工频低效运行,造成大量的电能消耗,与该厂节能环保型工厂的称号不符。
(3)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
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:

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③,而扬程特性仍为曲线①,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④,管阻特性曲线仍为曲线②,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%,%,若转速下降50%,%,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
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。另外加装一套变频调速系统,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