燃煤電廠廢水處理系統清凈水泵電控方式改進
清凈水泵是燃煤電廠廢水處理重要設備之一，該設備的可靠投入和穩定工作，對保證電廠廢水處理系統高效、經濟運行及廢水處理后環保參數達標和循環再利用有著重要作用。
1設備狀況
某2×300MW燃煤電廠廢水處理系統清凈水泵共2臺，其配套電動機均采用就地控制、手動操作、工頻定速運行方式，無遠方控制、自動操作和調速運行功能。這使得值班人員不能實時監視設備運行工況，不能迅速發現設備故障和采取相應措施，不能根據水池液位高低變化及時自動起停水泵，不能實時調整電動機運轉速度和水泵出力。單泵運行時，池內積水經常發生溢流。雙泵運行時，池內積水經常被抽空。上述異常情況的存在，嚴重影響了廢水處理系統的安全、穩定運行。為此，考慮對清凈水泵電動機控制方式予以改進。
2設備改進方案
清凈水泵就地控制和工頻運行功能保留，增加遠方控制、自動操作和變頻調速功能，使水泵電動機實現具有可相互切換的就地、遠方兩種控制方式，手動、自動兩種操作形式，以及工頻、變頻兩種運行模式。可在PLC(可編程序控制器)程控畫面上遠方操作水泵并監視其運行狀態，可根據水池液位高、低變化自動起停水泵，可根據系統工況實時調整水泵轉速和出力。
3設備改進措施
(1)重新設計清凈水泵電動機一、二次電氣控制電路，增加空氣斷路器、接觸器、變頻器、調速旋鈕、轉換開關、控制按鈕、指示燈、電流互感器、電流表等電氣元件。
(2)按水泵電動機容量選配相應規格的調速變頻器，按廢水處理系統運行要求設置變頻器工作參數。
(3)清凈水池就地加裝超聲波液位計，液位信號送至廢水處理系統PLC，高低液位定值設置在PLC邏輯程序中，PLC程控畫面設水泵電動機“起動”“停止”“頻率給定”“液位聯鎖”等功能鍵，編寫水泵電動機控制邏輯，并下載到廢水處理PLC程控系統中。
(4)更換和敷設水泵電動機動力電纜、遠方控制電纜并接入相應盤柜(水泵電動機就地控制柜和廢水處理系統PLC程控柜)。
(5)清凈水泵電動機變頻主運行、工頻備用，變頻回路與工頻回路之間相互閉鎖。
(6)清凈水泵本體擴容改進，配套電動機功率由15kW升至75kW。4設備改進后的電氣控制原理改進后的清凈水泵電氣控制電路實現如下功能:在遠方控制方式下，可從PLC程控畫面工頻起動和變頻起動水泵;在自動操作形式下，水泵的起停受水池高、低液位自動控制，水池液位達到高水位定值(3m)時，PLC程控高水位接點閉合自動起動水泵，水池液位降至低水位定值(1.5m)后，程控低水位接點閉合自動停運水泵;在變頻運行模式下，可從水泵就地控制柜和PLC程控畫面調節變頻器輸出頻率。
除上述功能外，還具有其他多項功能:工頻就地(水泵就地控制柜)起動、變頻就地起動、就地手動調頻、工頻就地停止、變頻就地停止、動力電源就地指示、工頻起動就地指示、變頻起動就地指示、工頻故障就地指示、變頻故障就地指示、電動機電流就地顯示、電動機遠方(集控室PLC程控畫面)起動、電動機遠方停止、電動機起動遠方顯示、電動機停止遠方顯示、頻率遠方給定、頻率反饋遠方顯示、就地和遠方控制方式顯示等。改進后的清凈水泵電氣控制原理如圖1所示。
5清凈水泵電動機操作說明
清凈水泵就地控制柜操作顯示面板如圖2所示。水泵工頻運行時“工頻起動指示燈”點亮，工頻故障時“工頻故障指示燈”點亮;水泵變頻運行時“變頻起動指示燈”點亮，變頻故障時“變頻故障指示燈”點亮。
5.1水泵就地操作
5.1.1就地工頻運行
“遠控/就地”轉換開關置“就地”位，“變頻/工頻”轉換開關置“工頻”位，“自動/手動”轉換開關置“手動”位。按下“工頻起動”按鈕，水泵工頻起動運行，按下“工頻停止”按鈕，水泵停止運行。
5.1.2就地變頻運行
“遠控/就地”轉換開關置“就地”位，“變頻/工頻”轉換開關置“變頻”位，“自動/手動”轉換開關置“手動”位。用“手動調速”旋鈕設置好變頻器運轉頻率。按下“變頻起動”按鈕，水泵變頻起動運行。按下“變頻停止”按鈕，水泵停止運行。
5.1.3就地自動起停水泵
“遠控/就地”轉換開關置“就地”位，“自動/手動”轉換開關置“自動”位。清凈水池液位達到高水位時，水泵自動起動，液位降至低水位后，水泵自動停止。如果“變頻/工頻”轉換開關在“變頻”位，就是自動變頻起動水泵。如果轉換開關在“工頻”位，就是自動工頻起動水泵。
5.2水泵遠方PLC程控操作
5.2.1遠控手動起動
“遠控/就地”轉換開關置“遠控”位，可在PLC程控畫面上手動起動水泵。如果“變頻/工頻”轉換開關在“工頻”位，就是遠控工頻起動水泵。如果轉換開關在“變頻”位，就是遠控變頻起動水泵。變頻器輸出頻率由程控畫面上的頻率調節滑塊決定，滑塊滑動值0～100，對應頻率0～50Hz。
5.2.2遠控自動起動
“遠控/就地”轉換開關置“遠控”位，程控“清凈水池A泵(B泵)液位聯鎖”置投入狀態。清凈水池液位達到高水位，水泵自動起動。液位降至低水位，水泵自動停止。如果“變頻/工頻”轉換開關在“變頻”位，就是自動變頻起動水泵。如果“變頻/工頻”轉換開關在“工頻”位，就是自動工頻起動水泵。遠控起動水泵，與就地控制柜盤面“自動/手動”轉換開關位置無關。程控“清凈水池A泵(B泵)液位聯鎖”投入就是自動起動水泵，程控“清凈水池A泵(B泵)液位聯鎖”退出就是手動起動水泵。
6設備改進效果清凈水泵
電氣控制電路改進設計合理，解決了水泵不能遠方控制和自動操作的問題;新增電動機調速裝置西門子MICROMASTER430型變頻器，具有調速性能優越、參數設置范圍廣、控制信號響應速度快、負載狀態信息詳細等一系列優點，解決了水泵轉速和出力不能實時調整的問題，避免了清凈水池積水溢流和被打空現象的發生，保證了該電廠廢水處理系統高效、穩定運行，環保效益顯著。水泵電動機由工頻運行改為變頻運行后，工作電流和耗電量下降，經濟效益良好。另外，變頻器還具有過電壓、欠電壓、過電流、短路故障、接地故障、電動機過熱、變頻器過熱等保護功能，電氣保護配置齊全且動作靈敏度高、速度快、可靠性強。當設備發生異常時，變頻器保護會及時動作，將設備斷電停運，避免電動機、電纜、電源斷路器、接觸器和變頻器本體等主要電氣設備過流發熱燒壞，降低了設備維護成本，經濟效益明顯。
7結語
本次設備技術改進投入成本低，但效果良好，達到了預期目的。生產現場的其他類似設備，也可借鑒此方法進行改造。同時，在今后的工作中，要進一步完善其電控方式和工作模式，保證設備及相關系統安全、穩定、經濟運行。
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