ABB 變頻器在東莞理文海水淡化項目上的應用

ABB 變頻器在東莞理文海水淡化項目上的應用

背景

廣東理文造紙有限公司十分注重節約用水,採用當前最先進的海水淡化脫鹽工藝,實施中水回用、冷卻水回用、冷凝水回收節能等節水措施,將節能降耗、建設節水型企業作為公司重點建設項目之一。其造紙生產用水絕大部分循環回收再利用,少量排放,循環利用率為 95%,造紙廢水經汙水處理系統處理後,部分達標排放,另有部分用於汙水站集水井沖洗和沖洗壓濾機的濾網用。

由於理文造紙廠廠址離海較近,河水會受海水倒灌的影響,所以取至的原水為微鹹水。為了滿足生產用水需求,公司投入了近兩億,使用了現在最先進的海水淡化脫鹽工藝 - 膜法工藝。雖然水處理運行成本高導致生產的成本提高,但可以有效地利用海水資源的同時也為社會節省每天約 6 萬立方米的淡水。經過多項節水措施的有效實施,廣東理文造紙有限公司的節水效益得到了顯著的提高。

目前,東莞理文造紙有限公司的造紙環節每天大約需要 14 萬噸的淡水,所以興建了幾個海水淡化工廠。對於第五海水淡化工廠的設計能力是 1800 立方米每小時。

海水淡化的工藝流程

顯然,海水淡化過程中需要配備多臺水泵,水泵需要消耗大量的電能。變頻技術可以有效幫助水泵節能,保護電機,增加效率,目前已經成為了節能增效的典型配套。在理文造紙公司的五期水廠,使用了多臺 ABB 變頻器,不僅滿足系統的工業需要,同時也達到了節能的目的。

理文水廠海水淡化的工藝是這樣的:取得海水後,在水中加湮水與PAC 聚合氯化鋁後,到沉澱池,經過沉澱後的河水到沙濾水池,經過沙濾後的河水到清水池,經過超濾進水泵,到自清洗過濾器,後進入超濾水池,超濾水池的水經過 RO 出水泵,並加還原劑和阻垢劑後,經過保安過濾器和 RO 過濾器流入淡水池,最後經過泵到達車間。簡單工藝示意圖如下所示:

ABB 變頻器在東莞理文海水淡化項目上的應用

系統配置

在該水廠整個工藝環節,使用 ABB 變頻器的清況是:超濾環節裝配了1臺110 kW ACS510 變頻器,超濾反洗環節裝配了3臺90kW ACS510 變頻器,高壓泵環節配置了 12 臺 250 kW ACS800 型變頻器,段間配置了 6 臺 90 kW ACS510 變頻器。

ACS800&ACS510 系列變頻器內部電路板均採用電路板塗層特殊處理,使傳動更加適應潮溼的環境,而內置欠壓及過壓調節器,使傳動對電網的波動的適應性得到了提高,在水泵控制工藝中,過程 PID 控制可以說是整體控制的關鍵點,而傳動內置 PID 調節器,在控制壓力、流量和液位等過程變量的控制效果明顯,在設備投入生產後,設備的維護人員是一個很大的問題,而 ABB ACS800&ACS510 系列內置故障自診斷功能,不僅可以為維護人員提供故障記錄,方便故障分析,而且在發生故障時,故障診斷提示,可以幫助維護人員很快的解決故障。

ABB 變頻器在東莞理文海水淡化項目上的應用

解決的問題

(1)PID 恆壓控制,無需使用閥門控制流量。

(2)變頻器軟起軟停,減少對電網衝擊和對機械設備的衝擊。

(3)減少水錘效應。

(4)方便遠距離的控制和監控。

方案

(1)傳動單元內置過程 PID 調節器,高刷新週期使控制更為準確,很好地實現恆壓供水控制。

(2)DCS 遠程監控變頻器的運行狀態。

(3)變頻器櫃體安裝,防止變頻器受惡劣環境影響。

客戶受益

(1)同工頻運行和閥門控制流量相比較,變頻器運行具有很大的節能空間

(2)採用變頻器驅動水泵電機,降低啟動時對電網衝擊,又消除了水錘效應

(3)傳動單元不僅標準配置塗層電路板,而且配置多種高防護等級,降低環境對設備的影響,延長設備使用壽命。


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