變頻技術在鍋爐灰水處理工程中的應用

趙桂勇，姚衛東

（河北宣化工程機械股份有限公司，河北 張 家口 0 75105）

一、存在問題

宣化工程機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，既污染環境，又造成浪費。在第一次改造中，增加了一級沉淀池，經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，導致大量水不能回收再用。為此進行了第二次改造。

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機，通過對清水池及污水池液位變化的監測，適時地對水泵電動機做出調整，使兩個水池中的液位始終處于一種理想狀態，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，動力鍋爐所排放的煙氣進入除塵器中經清水過濾，凈化后的煙被排放到大氣中。而帶沉渣的水流入一級沉淀池，經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，其雜質與罐中混凝劑快速凝聚并沉淀，同時靠聚苯乙烯泡沫塑料珠作為濾介質。在罐內，污水流速逐漸變小，使雜質沉降，水流得以凈化，凈化后的水回流入清水池中。

（3）經分離后的渣水定時被排出并回流入沉淀池。

經過比較，為清水池水泵電動機選配了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，給污水池泵電動機選配了TD1000型變頻器作為控制系統，污水池中選用了61F-Ⅰ型液位器作為監測部件。依靠監測的液位信號及時對電動機轉速進行調整，真正實現了閉環控制。

清水池電動機控制部分如圖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） 在自動方式下（圖3、4），清水池蓄水至最高水位，測試液位信號中3#與8#閉合，變頻器監測到WH-COM閉合，立刻輸出Y1信號，控制部分繼電器KM1吸合，清水池水泵自動開啟運行，清水被送至水膜除塵器中。

圖3

圖4

（2）自動補水是一套保護措施，灰水分離器需定時排渣，會暫時出現無回流清水的情況。一般情況下由于排渣時間短，排渣周期密，回流清水會及時補充到清水池中，無需補水。一旦出現故障，此時清水泵還在工作，就造成清水池水位下降。當清水池中液位下降至補水水位時，液位信號中1#與4#閉合，變頻器檢測到PWH-COM閉合后，Y3信號輸出，2KA繼電器立即吸合，該繼電器控制水源上的電池閥相應打開，水被補充注入清水池中。補充進來的自來水會使清水池水位上升至上限水位，液位信號5#與8#之間的閉點被打開，變頻器檢測到信號PWL-COM是斷點，立刻中斷Y3信號的輸出，補水電磁閥被關閉，至此補水過程結束。

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

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

液位信號器由檢測管、磁浮子及其外套管、接線盒等主要部分組成，其中關鍵元件是干簧管。液位信號器的檢測管內裝有三只干簧管用作液位控制信號接點，當液面發生變化時，浮子的磁力吸引檢測管內與液位相對應的某干簧管接點使之動作，該信號輸出至變頻器，使之作相應的控制輸出。

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） 在自動方式下污水泵電動機自動開啟，污水被送入灰水分離器中。（2） 當液位達到E1(上限)時，E1與E3被液位連通，TC與L2之間形成的低信號被送入TD1000控制部分的X2端子上。此時通過參數設置，變頻器升頻使電動機達到設定的速度，水泵電動機快速運轉，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） 當液位到達E2時，此時E1與E2連通，TC與L3之間形成的低電平信號被送入了TD1000控制部分的X1端子上，這時由于液位較低，通過參數的設定，變頻器降頻，使電動機相對低速運轉，保證水池水不被抽干。（4） 當液位低于E2時，TC與L1之間的信號被送入TD1000控制部分的X5端子上，變頻器發出警示，外接頻閃器響，提示污水池水位到達警戒水位。

三、結語

圖5