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净水厂收水泵站的变频调速手艺运用

择要:本文偏重引见了扬州一水厂正在接纳变频调速手艺对收水泵站机组停止革新和运转中获得的履历。效果注解,接纳变频装配调速后,不只能腻滑调治出厂水压力,进步消费效力及安全性,借能最大限度勤俭电费低落造火本钱。

  1.媒介
   扬州一水厂担负了扬州市东北地区的主要供水义务,日设想供水量为15.5万吨。其收水泵房共有5台水泵机组(泵机组技术参数睹表1)。 2005年6月份最先,城市需水量发作转变,供水时转变系数较大,为知足管网水量和水压的要求,挑选1#(或2#、3#)取5#机组合,但5号机组临时运转电流正在16A阁下,比额定电流(20.8A)低达19%,凌驾许可不平衡电流10%。正在对我厂2005年度3~4份的综合单元电耗最低仅为280kw·h/km3·Mpa,8~9月份的综合单元电耗最高达390kw·h/km3·Mpa,为了低落电耗,停用了5#机组,挑选1#(或2#、3#)取4#机组合,但增添了机组的开停次数,这类供水体式格局机组开停频仍,供水压力只能作有级调治,受操纵职员的限定较多。若机组开停调解不实时,跟着用水量的转变,会泛起供水压力的大幅度颠簸,供水压力过低、不克不及知足用户要求;压力过高时,使管网走漏和每吨火耗电量增添,形成虚耗且轻易形成爆管事故。现在,变频调速手艺已普遍应用于水厂的泵站运转掌握,正在进步供水质量和降耗节能及自动化消费方面皆有非常显着的经济效益和社会效益,妥帖接纳调速手艺是处理泵取管网婚配的最好要领。2006年11月对5#机组改形成变频机组并投入运转,其革新前后泵机组技术参数睹表1。

机组型号额定流量(m3/h)扬程(m)转数(r/min)配套机电备注
1~3#24SA-10A270039730JS158-8,N=380kw 
4#20sh-9B176342970JS148-6,N=310kw 
5#16SA-9C108040960JS136-6,N=180kw革新前
RDL500-640A1260043960 N=400kw革新后

2.变频调速运转体式格局的挑选
   变频调速供水凭据水泵出口压力的转变状况可分为两种:变频恒压变流量供水和变频变压变流量供水。
   (1)恒压变流量供水体式格局将压力传感器设在水泵机组出水口,旨在使水泵出水口压力连结恒定,一样平常设定为最晦气工况时水泵出水口所需压力值。当体系所需流量变小时,水泵出水口压力(仍为最晦气状况下体系所需压力)大于管路此时需求的压力,从而仍会在一定程度上致使静扬程的虚耗。
   (2)变压变流量供水的压力传感器设置正在给水管网末尾,PID调节器设定值为管网末尾用户所需的效劳水头值。体系经由过程主动调治使管网末尾水压连结恒定,使管路特性曲线和体系静扬程稳定,而水泵出水口压力则跟着供水量转变依管路特性曲线而改动,不会因为供水量的减小而发生过剩的静扬程,节能结果较好。
   本厂接纳PLC掌握的变频供水系统, PLC不只能够实现数字PID调治功用,并可完成水泵机组的监控、主动抽真空等一系列掌握功用,并可实现体系的优化掌握,以到达最好的节电结果。体系分时段设置设定压力(水泵机组出水口压力值)供水,时段的分别凭据日供水量的转变规律完成,并存入PLC中。体系凭据设定压力取反应压力的偏向,经由过程PID调节器输出的模仿旌旗灯号去掌握做变频运转的机组的运转转速,从而改动泵的出水流量去到达调治供水压力的目标。本体系正在某一时间段内的调速运转体式格局为恒压变流量供水,当时间段数分别趋势越多时调速运转体式格局为变压变流量供水。
   3.变频泵的选型
   变频泵取工频泵设置台数比例的选定,应以充分发挥每台变频泵正在调速运转时仍能较高效率范围内运转为原则。如设一台变频泵,应使泵的高效区(其高效局限比工频泵运转时的局限要大)尽量多天包孕泛起几率较大的工况点。
   4.运转中应注重的事项
   水泵调速一样平常是减速题目,当接纳变频调速时,本来按工频状况设想的泵取机电的运转参数均发作了较大的转变,别的如管路特性曲线、取变频泵并列运转的工频泵等身分,都邑对调速的局限发生肯定影响,超局限调速则难以实现节能的目标。
   4.1水泵工艺特性对变频泵运转的基本要求
   变频调速不可能无限制调速,当水泵转速过小时,泵的效力将急剧下落,受此影响,水泵调速高效区萎缩,若运转工况点已超越该地区,则不宜接纳调速。据相干实际变频调速不宜低于额定转速50%,最好处于 75%~100%,并应结合实际经盘算肯定。我厂划定不管正在何种机组组合状况下变频泵运转的下限频次为38Hz。
   4.2工频泵取变频泵混淆供水
   接纳变频泵和工频泵混淆供水,应注重确保变频泵取工频泵都能正在高效段运转,并实现体系最优,此时工频泵就对与之并列运转的变频泵的调速局限发生了较大的影响,接纳以下步伐去改进其运转结果:
   (1)变频机组设定的压力值应相符所搭配运转的定速泵高效段所对应的扬程要求。
   (2)当管网流量转变时,接纳开歇工频泵停止大调,应用变频泵停止细调。正在消费中应纪录剖析好管网需求水量,可凭据开端预计的水量公道肯定机组的组合状况,本厂现将变频机组作为一般开启机组,用工频泵停止调治,现厂日供水的局限为2200~5600 m3/h之间,最小和最大供水量之比为0.4,现接纳表2各差别机组组合的状况停止运转,正在运转历程中综合思索管网压力及瞬时流量值肯定机组的调配。

表2水泵差别组合顺应差别用火需求状况

序号机组组合状况额定出水量
(m3/h)
现实出水量
(m3/h)
需求水量
(m3/h)
备注
15#(变频机组)26002100~30002100~3000 
25#+4#43633000~47003000~4700 
35#+1#(2#、3#)53004700~57004700~5700 
4.3管路特性曲线对变频泵运转的影响
   管网压力也是水厂的一项主要指点生产指标,压力过高,不只轻易暴管,并且电耗也降低了;压力过低,难以包管城市的正常用火,正在各个时段对压力要求也不一样。正在市政供水系统中,因为管网的调解,用火状态的转变等随机身分的影响,都邑使现实最晦气点和设想最晦气点发作一些偏向。我厂供水量络续增添,管网特性曲线络续发作转变,应设定管网压力运转尺度要求,纪录管网压力现实运转值,实时把握管网供水转变状况并加大汇总剖析,总结管网供水转变状况以使公道设定变频机组压力设定值。

   4.4正在变频机组某一时段运转历程属于变频恒压变流量供水,当体系所需流量变小时,为制止能量的虚耗,同时确保管网效劳压力连结稳固,应实时对PLC掌握的变频供水系统当前时段的压力设定值停止修正。
   5.结论
   (1)接纳PLC掌握的变频供水系统,其机能要优于接纳单一的变频恒压变流量供水或变频变压变流量供水体式格局,但正在运转中需求综合分析,凭据泵的婚配状况挑选公道的运转计划。
   (2)正在本变频供水系统革新后对电耗略有下落但不是很明显,主要原因是我厂已接纳掌握泵出口阀门的开度来调治流量,故没有形成能源的虚耗。接纳1~4#机组组合运转能知足管网水量和水压的要求(停用了耗电量大的5#机组),仅是管网压力不是太稳固,电耗均匀趋于某值,革新后所效劳的管网压力仍取之前的雷同,就是根据能量守恒定律电耗平均值也应趋于之前的电耗值。故扬程取管网特性婚配且正在高效地区运转的水泵停止调速革新,是没有显着节能结果的,其感化仅仅使管网压力掌握调治轻易。关于水泵取管网特性有一些偏向,而接纳变频调速革新则不只能到达节能的目标,又轻易了出厂水压力的掌握取调治。
 
 
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