變頻技術(shù)在鍋爐灰水處理工程中的應(yīng)用

趙桂勇，姚衛(wèi)東

（河北宣化工程機(jī)械股份有限公司，河北 張 家口 0 75105）

一、存在問題

宣化工程機(jī)械股份有限公司以前煙塵處理是靠自來水不斷注入水膜除塵器中，清除下來的煤煙灰隨水混和形成了高濃度的污水，流入污水池后從排污孔被直接排放，既污染環(huán)境，又造成浪費(fèi)。在第一次改造中，增加了一級(jí)沉淀池，經(jīng)沉淀后攜帶少量懸浮物的污水重新流入原有污水池。但由于污水池容量過小，導(dǎo)致大量水不能回收再用。為此進(jìn)行了第二次改造。

二、第二次改造措施

選擇用變頻器來控制清水泵及污水泵電動(dòng)機(jī)，通過對(duì)清水池及污水池液位變化的監(jiān)測，適時(shí)地對(duì)水泵電動(dòng)機(jī)做出調(diào)整，使兩個(gè)水池中的液位始終處于一種理想狀態(tài)，相互匹配，既要保證水膜除塵器的濾煙效果，又要保證污水池的水不外溢。二次改造后的灰水處理工程工作流程圖如圖1所示。

（1）清水水泵將清水池中的水抽至水膜除塵器中，動(dòng)力鍋爐所排放的煙氣進(jìn)入除塵器中經(jīng)清水過濾，凈化后的煙被排放到大氣中。而帶沉渣的水流入一級(jí)沉淀池，經(jīng)沉淀后的水流入污水池中。

圖1

（2）污水水泵將污水池中的水抽至灰水分離器中，其雜質(zhì)與罐中混凝劑快速凝聚并沉淀，同時(shí)靠聚苯乙烯泡沫塑料珠作為濾介質(zhì)。在罐內(nèi)，污水流速逐漸變小，使雜質(zhì)沉降，水流得以凈化，凈化后的水回流入清水池中。

（3）經(jīng)分離后的渣水定時(shí)被排出并回流入沉淀池。

經(jīng)過比較，為清水池水泵電動(dòng)機(jī)選配了TD2100型變頻器作為控制部分，清水池中選用了UX型干簧管式液位器作為檢測部件，給污水池泵電動(dòng)機(jī)選配了TD1000型變頻器作為控制系統(tǒng)，污水池中選用了61F-Ⅰ型液位器作為監(jiān)測部件。依靠監(jiān)測的液位信號(hào)及時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，真正實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制。

清水池電動(dòng)機(jī)控制部分如圖2所示，TD2100型變頻器控制部分如圖3所示，UX型液位傳感器如圖4所示。

控制過程如下。

圖2

（1） 在自動(dòng)方式下（圖3、4），清水池蓄水至最高水位，測試液位信號(hào)中3#與8#閉合，變頻器監(jiān)測到WH-COM閉合，立刻輸出Y1信號(hào)，控制部分繼電器KM1吸合，清水池水泵自動(dòng)開啟運(yùn)行，清水被送至水膜除塵器中。

圖3

圖4

（2）自動(dòng)補(bǔ)水是一套保護(hù)措施，灰水分離器需定時(shí)排渣，會(huì)暫時(shí)出現(xiàn)無回流清水的情況。一般情況下由于排渣時(shí)間短，排渣周期密，回流清水會(huì)及時(shí)補(bǔ)充到清水池中，無需補(bǔ)水。一旦出現(xiàn)故障，此時(shí)清水泵還在工作，就造成清水池水位下降。當(dāng)清水池中液位下降至補(bǔ)水水位時(shí)，液位信號(hào)中1#與4#閉合，變頻器檢測到PWH-COM閉合后，Y3信號(hào)輸出，2KA繼電器立即吸合，該繼電器控制水源上的電池閥相應(yīng)打開，水被補(bǔ)充注入清水池中。補(bǔ)充進(jìn)來的自來水會(huì)使清水池水位上升至上限水位，液位信號(hào)5#與8#之間的閉點(diǎn)被打開，變頻器檢測到信號(hào)PWL-COM是斷點(diǎn)，立刻中斷Y3信號(hào)的輸出，補(bǔ)水電磁閥被關(guān)閉，至此補(bǔ)水過程結(jié)束。

（3）當(dāng)清水池中補(bǔ)水水位被異常情況干擾而失去補(bǔ)水功能后，水位會(huì)下降至最低位，也就是警戒水位，液位信號(hào)2#與7#閉點(diǎn)被斷開，變頻器檢測到WL-COM是斷點(diǎn)，Y1中斷輸出，變頻器停止工作并發(fā)出E026清水池缺水報(bào)警信號(hào)。

為了防止變頻器出現(xiàn)故障而影響工作，在電氣控制部分又加入了手動(dòng)控制，只要將控制方式選擇在手動(dòng)方式下，清水泵可以隨時(shí)開啟。

液位信號(hào)器由檢測管、磁浮子及其外套管、接線盒等主要部分組成，其中關(guān)鍵元件是干簧管。液位信號(hào)器的檢測管內(nèi)裝有三只干簧管用作液位控制信號(hào)接點(diǎn)，當(dāng)液面發(fā)生變化時(shí)，浮子的磁力吸引檢測管內(nèi)與液位相對(duì)應(yīng)的某干簧管接點(diǎn)使之動(dòng)作，該信號(hào)輸出至變頻器，使之作相應(yīng)的控制輸出。

TD1000型控制部分與61F-Ⅰ型液位器連接如圖5所示，控制過程如下。（1） 在自動(dòng)方式下污水泵電動(dòng)機(jī)自動(dòng)開啟，污水被送入灰水分離器中。（2） 當(dāng)液位達(dá)到E1(上限)時(shí)，E1與E3被液位連通，TC與L2之間形成的低信號(hào)被送入TD1000控制部分的X2端子上。此時(shí)通過參數(shù)設(shè)置，變頻器升頻使電動(dòng)機(jī)達(dá)到設(shè)定的速度，水泵電動(dòng)機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn)，污水池中的水被大量送入灰水分離器中，保證了液位不超過排污孔。（3） 當(dāng)液位到達(dá)E2時(shí)，此時(shí)E1與E2連通，TC與L3之間形成的低電平信號(hào)被送入了TD1000控制部分的X1端子上，這時(shí)由于液位較低，通過參數(shù)的設(shè)定，變頻器降頻，使電動(dòng)機(jī)相對(duì)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，保證水池水不被抽干。（4） 當(dāng)液位低于E2時(shí)，TC與L1之間的信號(hào)被送入TD1000控制部分的X5端子上，變頻器發(fā)出警示，外接頻閃器響，提示污水池水位到達(dá)警戒水位。

三、結(jié)語

圖5