软化水系统变频改造的应用和分析

  软化水系统中的软化水泵担负着送水的重要任务，其运行工况的好坏直接危及到热网系统的安全运行。现在，3台软化水泵均是采用就地启动、人工调整的模式，无变频控制系统，存在着出口母管压力过高，泵及管路频繁损坏等诸多不利因素。通过对2个月出口母管压力值进行统计分析，发现压力达到0.6MPa以上的数值占统计总数的68%，说明有一半以上时间在超压运行，既造成泵的无用功，又给泵带来很大的损坏。对去年冬季软化水泵的检修情况进行统计，共处理异常缺陷12项，消耗泵件费用约3万元。可见设备运行维护量大、材料维护费用高，不利于安全生产。由于热网系统用水量不是很稳定，水量时高时低，生产现场工作人员只有通过阀门控制需水量，导致软化水泵出口压力过高，要想通过人工方式根据压力及时启停泵，是存在滞后问题的。因此，只有安装变频控制系统，以达到恒压运行的目的，保证系统设备的安全运行。

1.变频自动控制系统原理

  根据生产现场实际情况及设备所要求的运行参数，提出了一种基于PLC和组态软件的变频器监控系统的设计方案.该系统由安装有西门子WinCC V6.0组态软件的监控主机、S7-200 PLC和多台带有RS485通信接口的变频器组成，S7-200 PLC一方面通过串行通信口与监控主机通信，接收监控部分对变频器的参数设置和控制命令；另一方面通过RS485总线与变频器通信，对变频器进行启停控制、频率增加控制等操作。该变频系统可实现根据出口母管压力值调整电机转数，以达到恒压的目的，并且能对水泵的运行过程和状态进行远程监控，有效地提高了生产过程的自动化和智能化水平。

2.软化水系统已具备安装变频自动控制装置的条件

  化学车间3台软化水泵设立在独立的软化间，室内空间充足，可以满足安装3台变频控制柜的要求。若加装变频控制装置，水泵就需要更换新型，原有的水泵由于运行年限较长，泵件腐蚀、磨损严重，缺陷频发、出力不足，已不能适应新控制系统的需求。更换新型水泵，若需重新浇灌泵基础、铺设新管路，这部分安装空间还是十分够用的。软化间与化学监控室的距离在30米左右，距离不远，并且有电缆、传输信号线的专用地沟，可降低铺设电缆及信号线路的人工费用。化学监控室空间十足，可以安装一台工控机、计算机等监控设备，也可以与原来的除盐系统、预处理系统监控设备合用，以达到降低成本费用的目的。

3.改造施工方案

  车间#1-3软化水泵采用就地启动控制方式，无变频自动控制系统，不利于软化水泵的安全长周期运行。因此，将原来水泵拆除、更换新型水泵，并安装变频自动控制系统，以实现全自动控制模式，保证热网系统的安全运行。

3.1实施方案：

  ①拆除#1-3软化水泵及所属管路；

  ②拆除电源控制系统；

  ③重新浇灌泵基础；

  ④安装变频控制柜及PLC控制系统、变频控制器、工业计算机等监控设备；

  ⑤铺设信号电缆；

  ⑥安装新型水泵及管路；

  ⑦接入水泵控制电缆。

3.2安全措施：

  ①开工前，认真办理工作票，全面做好危险点分析工作；

  ②改造工作严格按照施工方案执行，准备质量合格的检修工作用具；

  ③需电、火焊作业时，工作人员应佩戴好劳动保护用品，做好附近设备的防护措施；

  ④禁止交叉作业，高空工作时，系好安全带，且高挂地用。

3.3质量保证措施：

  ①按照施工方案要求，执行节点验收制度；

  ②设备质量验收合格，各种说明书、合格证等资料齐全；

  ③安装人员资质合格，改造工作严格执行化学设备检修工艺标准。

4.软化水系统变频改造的效益分析

  增上变频自动控制系统以后，可减少水泵及管路频繁损坏的缺陷发生，预计每年可节约材料费2万余元；可达到节约电能的目的，每年预计节省3万度电，折合人民币约2万元。能够保证热网系统的需水量，避免了热网水中断，导致大面积停热的恶性事件，社会效益显著。

5.结语

  软化水系统增上变频自动控制装置，是所有电厂发展的必然趋势。在本车间给水加氨系统已增上变频控制装置，实现自动调整加药量，使用效果很好。因此变频控制系统得到广泛应用、并且得到认可，在软化水系统也能达到恒压的作用，可提高设备效率，减少无用功的产生，利于设备的安全经济运行。

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