污泥回流泵变频改造及节能分析

‘变鞭嚣世界l2005年4月——————————————————一_^环保行业应用EnvironmentalProtectionApplication污泥回流泵变频改造及节能分析●●；．．．‘曼TheApplicationandEnergySavingAnalysisofVVVFOntheSludge，、‘·--r、Heclrculation}-，Ump'～文昌沙水质净化厂黄兆龙HuangZhaolong摘要：介绍了污水处理厂中污泥回流泵的变频改造．评分析了变频改造的节能效果。此外，变频改造还可以改善工艺状况，提高出水水质。关键词：变频污泥回流泵Abstract：ThispaperintroducestheapplicationofVVVF(variablevoltagevariablefrequency)onthesludgerecirculationpumpinwastewatertreatmentplant．ItalsoanalyzestheenergysavingofVVVF’Sapplication．Besidesthis．VVVFcanimprovetheprocessstatus．Keywords：VVVF(variablevoltagevariable~equency)Sludgerecirculationpump【中图分类号]TU992【文献标识码]B文章编号1561—0330(2005)04—0110—03l引言随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频调速器不仅调速平滑，调速范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果良好，是风机、泵类设备的一项最佳节能改造新技术。在设计实施过程中，经常遇到的问题是使用变频调速器是否节约能源，能否满足生产工艺要求等。本文通过分析污水处理厂中污泥回流泵的变频改造，阐述了变频调速器的节能效果和对污水处理工艺的改善作用。2改造前状况对于AAO污水处理工艺，污泥回流量的控制直接影响污水处理效果。我厂采用AAO工艺，首期污水处理量为5万t／d，污泥泵房共有回流污泥泵3台，27kWl台，60kW2台(直接起动)。根据我厂的生产工艺，污泥池的进出水量必须保持一定的平衡。若开1台27kW泵时，污泥的回流量不够；若开l台60kW泵时，污泥的回流量又太大了，且不能保持污泥池污泥进出量的平衡。为此，我们只好采用开l台60kw回流泵，并通过手动调节泵的出水阀门的开度来平衡110ITheWorldoflnverters进出水量，以达到生产工艺对污泥回流量的要求。3问题及方案3．1存在的问题对于以60kW回流污泥泵来满足生产工艺所要求污泥回流量的运行方式，存在有以下下问题。·污泥的回流量是靠人工调节出水阀门的开度来控制，很难准确调节；·由于出水阀门的开度很小，其挡板所受的水流压力较大，阀门易损而造成漏水；·60kW电机在我厂已属于大容量电机，在电机起动时，其起动电流很大，会对电机造成冲击，于电机的使用寿命不利；·通过调整出水阀门的开度(不到l0％)来控制水量，由于电机的转速是不变的，所以，耗电量是不变的，造成大量电能损耗。--．．～、3I2改造方案及效果针对上述问题，提出了对2X60kW回流污泥泵进行’变频改造的方案，选用一台变频器控制一台60kW水泵的维普资讯http://www.cqvip.com环保行业应用EnvironmentalProtectionApplication方案，即增加两台变频器。经完善后，污泥泵房的两台60kW水泵都可以通过变频器根据工艺的要求进行无级调节污水的流量。改造后的作用是明显的：(1)加装了变频装置，不需再通过调整阀门的开度来控制回流污泥量(阀门可全开)，既减轻了操作人员的劳动强度，增强了对阀门控制的可操作性，又减少阀门的受损情况；(2)加装变频装置，电机即可以软起动方式起动，起动电流很小，减少了对电机的冲击，能延长电机的使用寿命，而且，系统的功率因数可提高到0．95：(3)根据电机拖动原理，流量与转速成正比，电机轴功率与转速成立方比，由此可知，通过变频器对电机进行调速来调节流量，可大大降低电机的电耗，又可以大大地减少了电机在起动时所受到的大电流冲击，延长电机的寿命。4节能分析下面对两种工况下，回流泵在增加变频器前后的能耗情况进行对比分析：泵的耗电量计算公式为：W=3。×I×UCOS击×t其中：W为泵耗电量，单位为kWh；I为泵电流，单位为A；U为泵电压，单位为kV；COS为功率因数；t为运行时间，单位为h。60kW回流泵的额定电流为114A，额定电压为0．38kV，功率因数为0．74。(1)工况1只运行1台60kW回流泵，并控制流量为60％。·改造前：通过调节阀门进行控制，则一天的耗电量为：W=3。IUcost=30．5×114×0．