对软化水系统变频改造的可行性浅析

王树辉

（黑龙江省华电能源富拉尔基发电厂，黑龙江 齐齐哈尔 161041）

1 软化水系统简介

化学车间软化水系统是由4台钠离子交换器、3台软化水泵、溶盐槽、盐计量箱、溶盐泵、盐喷射器等设备组成。设计出力为400吨/小时，来水水源为生活污水处理站的处理水，软化水水质指标硬度小于40μmol/l。通常运行状态是2台钠离子交换器与1-2台软化水泵运行，其余设备为备用状态。3台软化水泵出力为80吨/小时，为就地启动、人工调整的模式，无变频控制系统。

2 软化水系统异常分析

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。

3 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。

4 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。

5 改造施工方案

化学车间#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。

5.1 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。

5.2 安全措施：开工前，认真办理工作票，全面做好危险点分析工作；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；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。

5.3 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。

6 软化水系统变频改造的效益分析

年支出：2万元 年折旧：8万元 年效益：4万元

盈亏平衡分析：经分析，此项投资可获得效益。

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。

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。在本厂化学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。

[1]苏金华.软化水的腐蚀与防护[J].石油化工腐蚀与防护，2003.

[2]冀旺年，陈新萍.软化水监测仪的研制及性能[J].工业水处理，2000.