甘泉水厂的风机系统存在的问题及解决办法

SOUTHWESTWATER＆WASTEWATER西南给排水甘泉水厂的风机系统存在的问题及解决办法杨立松(四川省珙县巡场自来水有限责任公司，四川省珙县644500)摘要分析水厂风机系统存在的启动电流大的问题，并用简易方法予以解决。关键词水厂风机系统启动负荷大门字拱1甘泉水厂概况珙县甘泉水厂建成于2007年，水厂采用的是气水反冲洗滤池工艺，反冲洗时分为气洗、气水混合冲洗及水洗三个阶段。其作用是将水处理过滤阶段滤后产生的杂质，通过气泡振动松动，然后水冲至回收水池，使滤池恢复正常工作状态。甘泉水厂采用的是三叶罗茨鼓风机作为气源，流量32．36m3／min，电机功率45kW，风机转速960。全厂整个生产过程采用PLC编程全自控，自控系统是西门子的设备，风机采用自耦减压启动。水厂6组滤池共配有2台风机，一用一备。风机启动柜设有热继电器保护功能，若反冲过程中电流过大造成热继电器动作，则风机跳停的同时发出终止反冲信号，反冲洗立即停止。2运行存在的问题及解决路径2．1存在的问题自2007年6月试运行起，甘泉水厂就存在着经常性启动失败、启动电流过大、电机严重发热发烫、有时还出现滤池的水回流到风机现象。才投入试运行，新的风机就接近于报废。为此，专程召集设计院和设备供货厂家现场分析，要求找到故障原因、尽快做出解决方案。2．2故障原因在排除了风机本身质量、型号上问题以后，设计院分析问题原因为：启动负荷过大。理由为：风机系统采用的自耦减压启动适用于轻载启动，而甘泉水厂风机启动时，除了要承受滤池水面至风机出口高度形成的压力差外，还要加上滤料层堵塞造成的阻力。而自耦启动器延时启动时风机仍未达到稳定转速，这就造成电机线路由自耦变压器切换到主电网的启动过程还没完成，从而产生强大的冲击电流。以上原因都使风机容易在启动时造成空气开关过载延时跳断或转人运行后热继电器因过流分断保护跳停。一旦风机转速达到能够冲开堵塞的滤料，堵塞度造成的阻力随进入反冲洗时的滤池工况变化。随着气泡穿透滤料池上升至水面，堵塞度造成的阻力逐渐减少直至消失。2．3初次解决方案为此，设计院做出了一套解决方案：①更改启动系统，将自耦启动器更换为软启动器。以改变风机的启动、停车特l生，减少启动过程对风机及电机的冲击。②在风机房原有阀门基础上增加了一个250mm电动阀门，风机与新增电动阀门之间又安装了一个50mm的电磁阀用于排气。并通过对控制程序的设计，使该排气阀在风机启动时打开，使风机基本上处于无负荷启动状态，同时新安装的电动·37·SOUTHWESTWATER＆WASTEWATER西南给排水阀门关闭。风机启动至稳定状态后排风阀关闭，同时电动阀门打开，空气通过风管进入滤池开始冲洗。2．4不足之处此方案完成后，甘泉水厂风机启动难的问题得到了一定程度的决。但仍然存在一些缺点：①风机启动时所有风力均经由排气阀排出，过程中产生的啸叫声特别巨大，对周围地区环境造成不良影响。②在空气穿透滤料层进入水面以前，风机的运转负荷比较大。电流远远超过了额定值。一旦空气穿透滤池进入水面，电流立即大大下降至正常。总的来说，这次改造虽然解决了风机系统不能启动或启动困难的问题，但没有解决启动负荷大的问题。长此下去，甘泉水厂的风机系统将肯定达不到设计寿命。2．5最终解决方案为避免以上两个缺点，延长风机系统使用寿命。笔者对甘泉水厂的风机系统进行了一次全盘梳理。最终在管路上找到了负荷大的原因，并且也找到了根本上降低启动负荷的办法。启动负荷大的原因：设计上管路为：风机——出口阀——气冲阀——滤池，而滤池高于风机。从理论上来说设计没有问题，但现实是恐怕没有哪个厂家生产的阀门可以做到滴水不漏。甘泉水厂六组滤池，滤池下层通过水冲管、气冲管、出水管、排水管连为一体。任何一个滤池的气冲阀没有关严实，在下次风机启动前出口阀至滤池的风管里都将积满水。而风机启动时首先都必须要将满管的水冲回滤池，所以造成启动负荷过大。解决办法：甘泉水厂的解决方法是改造了滤池下层的风管。在六组滤池风管集合的地方增加了一个门字拱，使拱的高度高于滤池正常水位。即使气冲阀门坏了，水也不会流过门字拱，从而保证滤池至风机的风管中没有水的存在。改造效果：风管改造后，甘泉水厂风机系统启动运行流畅，上次改造增加的排气阀、电动阀均已不用。启动电流也降至正常范围，风机噪音大大减小。3结语在此次甘泉水厂风机控制系统的改造中，不光针对存在的问题解决问题。而是根据实际工作过程中掌握的经验和数据，找出了问题产生的根本原因，有针对性的制定出方案，解决了风机启动失败、电机启动电流过大、电机发热严重等问题。系统自改造完毕投人生产应用后，至今一直保持安全稳定的运行状态。可见，此次改造达到了节约投资、系统安全保护陛能良好、系统工作稳定等要求。△作者通讯处：644500四川省珙县巡场自来水有限责任公司坐业幸信息蒂