摘 要:通过江西省工业园区污水处理厂工程中变频设备的运用,简单分析了在污水厂腐蚀比较严重的特殊环境中使用变频设备对运行环境及日常运行管理方面需要注意或改进的方面。
关键词:污水处理厂;变频设备;运用
引 言
我国是一个能源短缺的国家,节能非常重要。《中国节能技术大纲》提出水泵风机类应最大发挥其节能作用的要求,对污水处理厂来说,水泵风机类负载作为其主要的用电设备,节约能源、降低消耗尤为重要。在污水处理厂采用变频调速技术,既可实现无级调速,满足污水处理工艺过程中各项指标对电机速度控制的要求,保证工艺流程的相对稳定,又可实现节约能源、降低消耗,减少相关设备的开停次数,延长设备使用寿命,并可解决由于工程实际运行规模与设计规模不一致带来的运行过程的偏差,对协调各工艺流程间匹配关系,起到重要的调节作用,因此变频调速技术在污水处理厂的生产过程中得到越来越广泛的应用。
1 变频设备基本原理
变频调速设备是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,它是一种集自动控制、微电子、电力电子、通信技术于一体的新型高科技技术。主要用于交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案。
2 变频设备运行情况
污水处理厂内一般流量有一定的波动,使得风机、水泵的流量有一定的变化范围,根据风机、水泵的扬程-流量特性曲线,按照工艺要求的流量,实现变速变流量控制,是很有效的节能方法。江西省工业园区污水处理厂工程包含江西众多县市的工业园区污水项目,污水处理厂工艺流程图如下所示:
各污水厂处理规模为1~4万t/d,分近远期实施,有多种设备均采用了变频设备,主要的变频设备有氧化沟的表曝机及污水提升泵。污水提升泵房的目的是提高水头,以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。污水提升泵作为污水处理厂的重要耗能设备,节能非常重要。污水提升泵房采用变频调速装置,可根据进水流量的大小,进行调节,避免水泵的频繁起停,延长水泵寿命。需要注意的是,一般情况下,应保持集水池的高水位运行,这样可降低泵的扬程,在保证提升水量的前提下降低能耗。曝气设备主要有鼓风机及表曝机等,鼓风机及表曝机作为污水处理厂的主要设备,它们的运行工况不仅关系到污水处理效果的好坏,而且和整个污水处理厂的运行成本有极大的关系。无论是鼓风机还是表曝机,一般采用曝气池污泥混和液的溶解氧DO值作为控制参数对变频调速装置进行调节,从而调节曝气池的曝气量。
以规模为1万吨/天的污水处理厂为例,氧化沟采用4台倒伞型曝气机,单台功率45kW;进水泵房污水提升泵为3台,两用一备,单台功率37kW,均为变频设备。在实际运行过程中,其它地方的低压变频设备运行都较正常,而进水泵房的污水提升泵变频设备却多次出现故障,集中表现在变频设备高温跳闸、功能模块损坏严重、主控系统CPU故障、主控系统与功能模块间通讯故障等。
3 变频设备故障分析
(1)变频设备会高温报警甚至造成高温跳闸现象。