王曉靜

(河南神馬尼龍化工有限責任公司，河南平頂山 467013)

0 引言

曝氣風(fēng)機是廢水處理工藝中的一個關(guān)鍵設(shè)備，通過控制曝氣風(fēng)量的大小(即氧氣的多少)來控制曝氣池中耗氧細菌分解有機物的活動，以達到去除廢水中有機物的目的。

裝置中共有8個曝氣池，曝氣量由5臺75 kW風(fēng)機和1臺30 kW風(fēng)機組成，正常運行時30 kW風(fēng)機一直運轉(zhuǎn)，另外5臺開3備2，該裝置從2007年6月投運以來，運行基本穩(wěn)定，但是出風(fēng)量一直存在一個問題:按照上述的運行方式，出風(fēng)量偏大，造成能源浪費;如果30 kW風(fēng)機不投運的話，出風(fēng)量又偏小，不能達到工藝要求，造成出水指標不合格。

為了解決存在的問題，達到既節(jié)能又合格排放，我們要對其進行改造，計劃對其中的1臺75 kW風(fēng)機采用變頻控制。

1 設(shè)備現(xiàn)狀

原控制方式是直接啟動，采用蘇州萬龍ST522電機綜合保護器，可以實現(xiàn)本地/遠程的啟動/停止、過載/缺相/欠壓/堵塞等保護、電流輸出、故障記錄等功能?？刂圃韴D見圖1。

預(yù)想的改造方案是將電機綜合保護器脫開，完全采用變頻器控制，但是實施起來，難度較大，工期長，且一次電纜要重新敷設(shè)。只能采用以下方案:

變頻器采用ABB ACS550(由于是風(fēng)機負載，故變頻器功率選擇為75 kW)，一次電纜從抽屜柜出線引入變頻器輸入端(新增電纜)，原電機電纜接至變頻器輸出端。控制信號作以下改變:

①啟動、停止不變，仍然接至電機綜合保護器，變頻器的啟動、停止輸入端接的信號取自主回路接觸器輔助觸點(NO);②回路電流輸出用變頻器電流輸出信號(由于原電機綜合保護器電流輸出已經(jīng)不能正確測量實際的負載電流);③變頻器的遠程調(diào)速，采用的方式是:PLC增加一個模擬量輸出點(AO)，接至變頻器模擬量輸入端;④變頻器的啟動方式設(shè)置為上電自啟動。

圖1 變頻器控制原理圖

2 調(diào)試

2.1 回路檢查

按照接線回路圖，逐一檢查接線，并記錄，未發(fā)現(xiàn)接線錯誤。

2.2 空載實驗

將馬達的負載—風(fēng)機脫開，即皮帶卸下。確認后通電，啟動后首先確認轉(zhuǎn)向，確認轉(zhuǎn)向正確后，空載運行了30 min，在這個過程中，測試了就地調(diào)速、遠程調(diào)速，最后采用了就地停止方式，未見明顯異常。

2.3 帶載實驗

將負載帶上皮帶復(fù)位，由生產(chǎn)操作人員確認閥門狀態(tài)后通電，現(xiàn)場操作柱啟動正常，但是隨后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機出口壓力迅速上升，達到了0.07 MPa(正常為0.05 MPa)，采取緊急停車措施，查找原因為出口閥門開度較小。調(diào)整開度后，現(xiàn)場再次啟動，運行正常，出口壓力穩(wěn)定在0.05 MPa左右，大概20 min后操作柱停止。然后做了MCC啟動、運行、調(diào)速、停止實驗，正常。最后作了PLC啟動、運行、調(diào)速、停止實驗，正常。

3 運行

帶載實驗完成之后，交付生產(chǎn)部，從2010年6月2日開始正式投運，轉(zhuǎn)速基本控制在40 Hz左右，運行電流105.2 A(改造前電流為119.3 A)，電機溫升正常，無異音;出風(fēng)量平穩(wěn)，系統(tǒng)運行正常。

4 結(jié)束語

通過對曝氣風(fēng)機的變頻調(diào)速改造，實現(xiàn)了通過控制送風(fēng)量來調(diào)節(jié)曝氣池中的氧氣含量，使耗氧細菌在適宜的條件下生長，分解有機物。并且還實現(xiàn)了節(jié)約能源的效果。近9個月的正常運行證明，變頻控制在廢水處理裝置曝氣系統(tǒng)中的應(yīng)用是可行的。同時，也為同類系統(tǒng)的設(shè)計提供了有益的參考。