對(duì)軟化水系統(tǒng)變頻改造的可行性淺析

王樹輝

（黑龍江省華電能源富拉爾基發(fā)電廠，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

1 軟化水系統(tǒng)簡(jiǎn)介

化學(xué)車間軟化水系統(tǒng)是由4臺(tái)鈉離子交換器、3臺(tái)軟化水泵、溶鹽槽、鹽計(jì)量箱、溶鹽泵、鹽噴射器等設(shè)備組成。設(shè)計(jì)出力為400噸/小時(shí)，來(lái)水水源為生活污水處理站的處理水，軟化水水質(zhì)指標(biāo)硬度小于40μmol/l。通常運(yùn)行狀態(tài)是2臺(tái)鈉離子交換器與1-2臺(tái)軟化水泵運(yùn)行，其余設(shè)備為備用狀態(tài)。3臺(tái)軟化水泵出力為80噸/小時(shí)，為就地啟動(dòng)、人工調(diào)整的模式，無(wú)變頻控制系統(tǒng)。

2 軟化水系統(tǒng)異常分析

軟化水系統(tǒng)中的軟化水泵擔(dān)負(fù)著送水的重要任務(wù)，其運(yùn)行工況的好壞直接危及到熱網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行?，F(xiàn)在，3臺(tái)軟化水泵均是采用就地啟動(dòng)、人工調(diào)整的模式，無(wú)變頻控制系統(tǒng)，存在著出口母管壓力過(guò)高，泵及管路頻繁損壞等諸多不利因素。通過(guò)對(duì)2個(gè)月出口母管壓力值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)壓力達(dá)到0.6MPa以上的數(shù)值占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的68%，說(shuō)明有一半以上時(shí)間在超壓運(yùn)行，既造成泵的無(wú)用功，又給泵帶來(lái)很大的損壞。對(duì)去年冬季軟化水泵的檢修情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共處理異常缺陷12項(xiàng)，消耗泵件費(fèi)用約3萬(wàn)元?？梢?jiàn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)量大、材料維護(hù)費(fèi)用高，不利于安全生產(chǎn)。由于熱網(wǎng)系統(tǒng)用水量不是很穩(wěn)定，水量時(shí)高時(shí)低，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作人員只有通過(guò)閥門控制需水量，導(dǎo)致軟化水泵出口壓力過(guò)高，要想通過(guò)人工方式根據(jù)壓力及時(shí)啟停泵，是存在滯后問(wèn)題的。因此，只有安裝變頻控制系統(tǒng)，以達(dá)到恒壓運(yùn)行的目的，保證系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行。

3 變頻自動(dòng)控制系統(tǒng)原理

根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及設(shè)備所要求的運(yùn)行參數(shù)，提出了一種基于PLC和組態(tài)軟件的變頻器監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案.該系統(tǒng)由安裝有西門子WinCC V6.0組態(tài)軟件的監(jiān)控主機(jī)、S7-200 PLC和多臺(tái)帶有RS485通信接口的變頻器組成，S7-200 PLC一方面通過(guò)串行通信口與監(jiān)控主機(jī)通信，接收監(jiān)控部分對(duì)變頻器的參數(shù)設(shè)置和控制命令；另一方面通過(guò)RS485總線與變頻器通信，對(duì)變頻器進(jìn)行啟停控制、頻率增加控制等操作。該變頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)根據(jù)出口母管壓力值調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，以達(dá)到恒壓的目的，并且能對(duì)水泵的運(yùn)行過(guò)程和狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，有效地提高了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化水平。

4 軟化水系統(tǒng)已具備安裝變頻自動(dòng)控制裝置的條件

化學(xué)車間3臺(tái)軟化水泵設(shè)立在獨(dú)立的軟化間，室內(nèi)空間充足，可以滿足安裝3臺(tái)變頻控制柜的要求。若加裝變頻控制裝置，水泵就需要更換新型，原有的水泵由于運(yùn)行年限較長(zhǎng)，泵件腐蝕、磨損嚴(yán)重，缺陷頻發(fā)、出力不足，已不能適應(yīng)新控制系統(tǒng)的需求。更換新型水泵，若需重新澆灌泵基礎(chǔ)、鋪設(shè)新管路，這部分安裝空間還是十分夠用的。軟化間與化學(xué)監(jiān)控室的距離在30米左右，距離不遠(yuǎn)，并且有電纜、傳輸信號(hào)線的專用地溝，可降低鋪設(shè)電纜及信號(hào)線路的人工費(fèi)用?；瘜W(xué)監(jiān)控室空間十足，可以安裝一臺(tái)工控機(jī)、計(jì)算機(jī)等監(jiān)控設(shè)備，也可以與原來(lái)的除鹽系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備合用，以達(dá)到降低成本費(fèi)用的目的。

5 改造施工方案

化學(xué)車間#1-3軟化水泵采用就地啟動(dòng)控制方式，無(wú)變頻自動(dòng)控制系統(tǒng)，不利于軟化水泵的安全長(zhǎng)周期運(yùn)行。因此，將原來(lái)水泵拆除、更換新型水泵，并安裝變頻自動(dòng)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制模式，保證熱網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

5.1 實(shí)施方案：①拆除#1-3軟化水泵及所屬管路；②拆除電源控制系統(tǒng)；③重新澆灌泵基礎(chǔ)；④安裝變頻控制柜及PLC控制系統(tǒng)、變頻控制器、工業(yè)計(jì)算機(jī)等監(jiān)控設(shè)備；⑤鋪設(shè)信號(hào)電纜；⑥安裝新型水泵及管路；⑦接入水泵控制電纜。

5.2 安全措施：開工前，認(rèn)真辦理工作票，全面做好危險(xiǎn)點(diǎn)分析工作；改造工作嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行，準(zhǔn)備質(zhì)量合格的檢修工作用具；需電、火焊作業(yè)時(shí)，工作人員應(yīng)佩戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，做好附近設(shè)備的防護(hù)措施；④禁止交叉作業(yè)，高空工作時(shí)，系好安全帶，且高掛地用。

5.3 質(zhì)量保證措施：①按照施工方案要求，執(zhí)行節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收制度；②設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)收合格，各種說(shuō)明書、合格證等資料齊全；③安裝人員資質(zhì)合格，改造工作嚴(yán)格執(zhí)行化學(xué)設(shè)備檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)。

6 軟化水系統(tǒng)變頻改造的效益分析

年支出：2萬(wàn)元 年折舊：8萬(wàn)元 年效益：4萬(wàn)元

盈虧平衡分析：經(jīng)分析，此項(xiàng)投資可獲得效益。

增上變頻自動(dòng)控制系統(tǒng)以后，可減少水泵及管路頻繁損壞的缺陷發(fā)生，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約材料費(fèi)2萬(wàn)余元；可達(dá)到節(jié)約電能的目的，每年預(yù)計(jì)節(jié)省3萬(wàn)度電，折合人民幣約2萬(wàn)元。能夠保證熱網(wǎng)系統(tǒng)的需水量，避免了熱網(wǎng)水中斷，導(dǎo)致大面積停熱的惡性事件，社會(huì)效益顯著。

結(jié)語(yǔ)

軟化水系統(tǒng)增上變頻自動(dòng)控制裝置，是所有電廠發(fā)展的必然趨勢(shì)。在本廠化學(xué)車間給水加氨系統(tǒng)已增上變頻控制裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整加藥量，使用效果很好。因此變頻控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用、并且得到認(rèn)可，在軟化水系統(tǒng)也能達(dá)到恒壓的作用，可提高設(shè)備效率，減少無(wú)用功的產(chǎn)生，利于設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[1]蘇金華.軟化水的腐蝕與防護(hù)[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2003.

[2]冀旺年，陳新萍.軟化水監(jiān)測(cè)儀的研制及性能[J].工業(yè)水處理，2000.