變頻供水設(shè)備改造方案
經(jīng)過考察及研究,變頻調(diào)速在節(jié)能、調(diào)速精度、調(diào)速范圍等方面具有同其它調(diào)速裝置無法比擬的優(yōu)越性,以及可以方便實(shí)現(xiàn)同自動化控制系統(tǒng)(如DCS系統(tǒng)等)的通訊,使用長沙中贏供水設(shè)備有限公司變頻裝置帶#1泵組運(yùn)行。并同時(shí)對#2、#3泵組進(jìn)行增加軟啟動技改項(xiàng)目。
變頻供水設(shè)備改造后系統(tǒng)運(yùn)行情況
試運(yùn)行時(shí),電機(jī)在頻率24-26Hz之間存在機(jī)械共振,后設(shè)置變頻跳躍頻率點(diǎn),避開共振區(qū),供水泵組穩(wěn)定運(yùn)行;實(shí)際調(diào)速時(shí),水泵轉(zhuǎn)速可降到額定的40%,即198轉(zhuǎn)\分鐘穩(wěn)定運(yùn)行,各種參數(shù)符合其特性曲線。
2、變頻操作及節(jié)能情況
這次技改,通過變頻可以減少工作人員的工作量、保護(hù)管道、節(jié)省電耗,在選型及可行性認(rèn)證中水站投入了比較大的精力,引水變頻的使用屬于采用調(diào)速且管路特性不變的情況,水泵運(yùn)行時(shí)單泵走單管,不屬于變頻和工頻水泵并聯(lián)運(yùn)行的情況,應(yīng)該算是比較簡單并且較省電的情況,但實(shí)際上,由于峰谷電價(jià)、調(diào)節(jié)池的水位調(diào)節(jié)、水廠用水量變化較大(水廠取水只可用開關(guān)水泵調(diào)節(jié))等因素,不能單純地按流量來調(diào)節(jié),需要建立一個有效的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行變頻的控制,現(xiàn)將變頻供水設(shè)備的控制做一個說明:
〈1〉變頻的數(shù)據(jù)采集是通過變頻本身的PLC模塊實(shí)現(xiàn),PLC模塊和工控機(jī)通過485卡通訊,水站通過原有控制系統(tǒng)AB的PLC和變頻器西門子的PLC進(jìn)行Modbus通訊,通訊成功后信號非常穩(wěn)定。
〈2〉變頻控制分開環(huán)和閉環(huán)控制(恒壓供水)兩種,水站的運(yùn)行方式為開環(huán)運(yùn)行,即在AB的PLC內(nèi)計(jì)算數(shù)值輸送到變頻進(jìn)行控制,泵站控制系統(tǒng)上位機(jī)的控制分為手動和自動兩種,手動即手動輸入頻率,自動為AB的PLC根據(jù)調(diào)節(jié)池水位、峰谷電價(jià)、總用水量的情況計(jì)算出變頻頻率控制變頻,自動方式受影響方式較多,為了實(shí)現(xiàn)自動控制,水站先對中控調(diào)度主機(jī)進(jìn)行軟件修改,穩(wěn)定了數(shù)據(jù)傳送,并在調(diào)節(jié)池增加了水位信號。
在信號穩(wěn)定之前,變頻控制采用手動控制,電價(jià)谷值開1、3號機(jī),其余開1、2號機(jī),峰值變頻頻率調(diào)在30Hz,平值根據(jù)水位手動調(diào)節(jié),這樣整個供水系統(tǒng)可年省100萬元以上(日供30萬噸),但手動調(diào)節(jié)存在不能合理地分配平值電價(jià)時(shí)的流量及時(shí)間控制上的誤差以及對日供水量的估計(jì)不足等因素,因此,水站在日供水在27.5-31萬噸時(shí)建立一模型,和手動調(diào)節(jié)的,唯,一,不同在平值電價(jià)時(shí)頻率根據(jù)調(diào)節(jié)池水位及總用水量(山兜取水量+20萬噸取水量)進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)池水位設(shè)定在3.3m,運(yùn)行一星期,和手動調(diào)節(jié)相比,千噸水的耗電量由112度降到105度(日供30萬噸),以平均電價(jià)0.51元\度計(jì)算,日省1071元,年省38萬元,自動運(yùn)行后,到晚上11:00調(diào)節(jié)池水位保持在3.28-3.38之間,達(dá)到設(shè)計(jì)理想值,若將保持水位降到3.3M以下,則省電效果更加明顯。
在日供水流量低于27.5萬噸或大于31萬噸時(shí),要達(dá)到較佳省電效果要調(diào)節(jié)工頻機(jī)(2#、3#機(jī)組)的運(yùn)行時(shí)間,更加復(fù)雜,現(xiàn)水廠正在努力進(jìn)行計(jì)算,爭取可以拿出一個較佳的方案??梢?,建立一個可行有效的模型是省電的關(guān)鍵,在做好日常維護(hù)的同時(shí),需時(shí)時(shí)根據(jù)管道參數(shù)及水泵運(yùn)行參數(shù)模型完善運(yùn)行模型,使之可以讓變頻發(fā)揮較大的作用。
變頻供水設(shè)備裝置其節(jié)能效果明顯,采用變頻調(diào)速后,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動,延長了電機(jī)的壽命,減少了對引水管路的沖擊,引水管路擋板全開,也減少了引水管道的震動和磨擦。