奧圣智能控制系統(tǒng)在印染廢水熱回收機(jī)組上的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn) 

概述: 余熱回收機(jī)組 印染廠在其生產(chǎn)工藝過程中要消耗大量的熱能,用于洗滌、漂白、染色等工序的熱能消耗約占整個(gè)工藝過程中熱能用量的70%。 在染色過程中,蒸汽提供的熱量中約8%~
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余熱回收機(jī)組


印染廠在其生產(chǎn)工藝過程中要消耗大量的熱能,用于洗滌、漂白、染色等工序的熱能消耗約占整個(gè)工藝過程中熱能用量的70%。

在染色過程中,蒸汽提供的熱量中約8%~10%的熱量通過設(shè)備散熱方式損耗,20%的熱量被工藝?yán)鋮s水帶走,而其余70%的熱量則通過廢水被排放,浪費(fèi)大量的熱能,

同時(shí)在染色過程中又需要將進(jìn)水用蒸汽加熱,因此如果能把廢水中的熱量進(jìn)行回收,對進(jìn)水進(jìn)行預(yù)加熱,則可減少蒸汽消耗量,節(jié)約大量的蒸汽,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)競爭力

另一方面,排放的廢水送至污水處理池,由于排 放的染色廢水溫度較高(平均溫度在50 ℃以上) ,對廢水處理的質(zhì)量影響較大,特別是生化處理工序,過高的水溫將使生化細(xì)菌死亡,從而影響廢水處理效果,給廢水達(dá)標(biāo)排放或中水回用帶來嚴(yán)重影響。

由此可見,在印染廠進(jìn)行廢水余熱回收即節(jié)省用水和蒸汽量、又環(huán)保,是一項(xiàng)非常合算的投資

 

余熱站共有四個(gè)主要功能和三個(gè)輔助功能

主功能一:

三臺梯級配置的水泵由各自的變頻拖動,(使用奧圣變頻器)。

加泵和減泵指令取自壓力的上、下限設(shè)定值與測量值的比較結(jié)果的延時(shí)信號,高壓延時(shí)結(jié)束觸發(fā)一個(gè)減泵指令,低壓延時(shí)結(jié)束觸發(fā)一個(gè)加泵指令,延時(shí)是為了避免邊界壓力擾動而導(dǎo)致水泵頻繁起、停。加泵順序?yàn)閺男〉酱,減泵目標(biāo)為PLC計(jì)算結(jié)果。減到一臺小泵工作時(shí),如果流量到達(dá)下限時(shí),小泵自動休眠,待用量增大時(shí),小泵自動蘇醒工作(實(shí)現(xiàn)此功能管路必須安裝逆止閥)。

在任何時(shí)刻,當(dāng)前運(yùn)行泵組中的小泵優(yōu)先調(diào)速,同一時(shí)刻也只有一臺調(diào)速。

在觸摸屏上輸入A、B、C三泵各自對應(yīng)的排量,PLC依據(jù)排量比例,確定三泵的組合供水(A、B、C、A+B、A+C、B+C、A+B+C)模式。

任何時(shí)刻,清水池液位低于下限液位時(shí),自動補(bǔ)加自來水,低于極限低液位時(shí)自動停泵,從極限低液位恢復(fù)到下限液位時(shí),水泵自動啟動。

顯示每臺水泵的累計(jì)工作時(shí)間,設(shè)定每臺水泵的定檢時(shí)間。對應(yīng)水泵距上次定檢接近、到達(dá)、大于當(dāng)前設(shè)定定檢時(shí)間時(shí),系統(tǒng)彈窗提示,觸發(fā)一次事件。


主功能二:

使用超聲波液位計(jì)測量污水池和清水池液位。他優(yōu)于電極式液位計(jì)之處為電極式是有限的3到4個(gè)液位固定測點(diǎn),而超聲波液位計(jì)是從零到額定量程的連續(xù)變量(4~20mA)。此外,電極式液位計(jì)與污水接觸易腐蝕電極致使控制失靈,超聲波液位計(jì)是非接觸式測量的。故相比較電極式液位計(jì),超聲波液位計(jì)具備可靠、穩(wěn)定、精度高、調(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)。

污水調(diào)節(jié)池和清水蓄水池的液位高低,直接牽涉著換熱站的換熱過程,污水調(diào)節(jié)池高液位或清水蓄水池低液位時(shí),需要加大自來水和污水的流量,以兼顧污水排放溫度與車間清水的需求量。但如果兩項(xiàng)內(nèi)只滿足了其中一項(xiàng),那么只能選擇污水冷卻排放盡管清水池雖然滿水位但卻是低溫水(換熱器內(nèi)快速換熱和自然冷卻所致);蛘呶鬯崆芭欧磐戤,盡管清水池為低水位,但還是得補(bǔ)償自來水,以上兩例發(fā)生任何一例時(shí)都會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)效率下降。可見,具備預(yù)見性的以液位為參考數(shù)據(jù)的控制模式,控制進(jìn)入換熱站的污水和清水流量的解決方法是非常具有前瞻性的。而準(zhǔn)確連續(xù)的預(yù)估性調(diào)節(jié)需要連續(xù)的液位信號作參考。

在污水調(diào)節(jié)池低于危低液位時(shí),污水泵停機(jī)保護(hù)指令觸發(fā),執(zhí)行相應(yīng)保護(hù)程序。在污水調(diào)節(jié)池液位高于極限高液位且溫度高于排放目標(biāo)上限溫度時(shí),啟動污水冷卻排放。如果清在清水集水池液位高于極限高液位時(shí),關(guān)閉進(jìn)入換熱站的自來水閥門。污水改由冷卻排放。

因?yàn)榘l(fā)生污水極限高液位和清水極限高液位事件的概率極小,所以不考慮通過增加備用板換來增加換熱面的加強(qiáng)冷卻的硬件方法。

 

主功能三:

除了硬件會影響污水換熱站整體效率外管理和控制也是重要一環(huán)。

從換熱器單體工作效率來講,溫差越大效率越高,流量越大效率越高,這是鐵定的事實(shí)?墒菍τ谡麄(gè)系統(tǒng)則需要另當(dāng)別論。如果換熱器清水的流量足夠大,則會使清水出水溫度降低,而清水流量只需要滿足車間對清水的需求加一個(gè)安全余量就已足夠,滿足了供需平衡最大的水量也沒有任何意義。但因?yàn)榇罅髁繒档退疁,同時(shí)清水溫度也可能達(dá)不到目標(biāo)設(shè)定溫度,如此會使清水熱值下降,而廢水熱排放增加。

清水溫度、清水池液位和清水耗量有個(gè)最佳的匹配點(diǎn),在車間正常生產(chǎn)時(shí)我們可以把清水泵管道吸入口加一米的高度設(shè)定為安全保障水位,在保證該水位的前提下,清水流速應(yīng)盡可能的低,以換取更接近目標(biāo)清水溫度的清水。同時(shí)測量清水池水溫,當(dāng)清水池水溫低于目標(biāo)水溫時(shí),通過自動提高換熱器的目標(biāo)清水出水溫度來加熱池中逐漸冷卻的清水。

一成不變的目標(biāo)出水溫度在系統(tǒng)中是不合理的。統(tǒng)籌兼顧才是系統(tǒng)的強(qiáng)大之處在換熱后污水溫度不超標(biāo)的前提下,目標(biāo)清水出水溫度應(yīng)與清水池液位相關(guān)聯(lián),其關(guān)系應(yīng)如下:


換熱器隨動目標(biāo)曲線圖


換熱器隨動目標(biāo)曲線圖

黃色目標(biāo)溫度:與換熱器的效率曲線對應(yīng)關(guān)系隨動

綠色目標(biāo)溫度:

DT=xy

其中xy ≤ 清水池上限溫度

y=實(shí)數(shù)

X為常量,y為PLC依據(jù)當(dāng)前清水池的測量液位與清水池的溫度計(jì)算所得的變量。

綠色曲線弧度隨意可調(diào)。

如果因?yàn)楸WC最大熱回收而致使污水排放溫度過高,則可將換熱后的污水再通過其他換熱器使用冷卻水冷卻;蛘邔⑽鬯霉艿赖奈肟诒M量靠近池底,這樣可將有效增加污水安全蓄水量,等于間接增加了污水池容量。

控制換熱后的污水排放溫度小于等于污水排放目標(biāo)溫度上限值,在污水排放溫度接近排放溫度上限值時(shí)減小污水流量,這樣可以讓自來水帶走相對較多污水的余熱同時(shí)降低污水排放溫度。如果到達(dá)污水流量的下限值時(shí)污水排放溫度仍超過排放上限溫度(比如盛夏)時(shí),則將換熱后的污水以同時(shí)當(dāng)污水池水位到達(dá)上限值時(shí)若因清水池水位與清水池溫度均到達(dá)上限值時(shí)。自動導(dǎo)入(自動打開污水冷卻閥)污水冷卻系統(tǒng),即在任何時(shí)刻都要讓廢熱盡可能多的回收。同時(shí)為最大限度減小廢熱損失,控制污水冷卻流量等于進(jìn)入污水池的流量,即污水冷卻閥打開時(shí),保持污水池恒液位。

在某些情況下污水池污水溫度會很接近自來水溫度,比如假期結(jié)束后,低溫差使廢熱回收成本成倍增加。在二者溫差很小時(shí)便無需換熱而直接將污水抽干排入水處理站。以等待高溫廢水的高效換熱。

污水泵的速度盡可能的在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,而非時(shí)快時(shí)慢時(shí)停時(shí)開。并執(zhí)行自動輪詢換泵程序。

鑒于以上種種原因,可將清水池液位、溫度直接與進(jìn)換熱器的自來水閥控相關(guān)聯(lián),清水池液位與換熱器隨動目標(biāo)溫度可成某一函數(shù)的正比關(guān)系。

建議增加一個(gè)板換,將污水與清水持續(xù)不間斷的換熱。

主功能四:

如上所述,最經(jīng)濟(jì)合理的方案是經(jīng)自來水換熱后的污水,如果高于目標(biāo)上限污水排放溫度,則自動啟動冷卻水方案。

如遇特殊情況,則全部用冷卻水對污水降溫。


輔助功能一:

換熱材料的熱阻與換熱面積極大影響了換熱效率。換熱器表面污垢是熱阻增大和換熱面積減小的過渡過程。

因?yàn)槿旧珡U水中含有的纖毛多、酸堿性強(qiáng)、含油量大、長期使用致使換熱器堵塞嚴(yán)重而需要頻繁拆卸清洗,在從拆洗后投運(yùn)與拆洗日這段時(shí)間,換熱器換熱效率是一直在下降的。

為了給維護(hù)、保養(yǎng)和反沖洗條件提供數(shù)據(jù),系統(tǒng)在相對穩(wěn)態(tài)時(shí)對同等工況(污水流量、自來水流量、污水溫度、自來水溫度)的數(shù)據(jù)檢測、計(jì)算、比較、提示。

因?yàn)槭悄苄z測,系統(tǒng)問題將無可遁形。

輔助功能二:

反沖洗指令觸發(fā)條件可依據(jù)換熱器差壓信號,也可依據(jù)人工設(shè)定時(shí)間周期,也可依據(jù)檢測到的能效數(shù)據(jù)。

對每次執(zhí)行反沖洗程序前后的能效數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以監(jiān)視反沖洗效果。

輔助功能三:

為了便于統(tǒng)計(jì),將當(dāng)前效率和歷史換熱量換算成噸蒸汽,自動生成日報(bào)表、月報(bào)表等。

為了適應(yīng)近期與未來的管理需要,以及更大范圍的聯(lián)網(wǎng)調(diào)節(jié),將此系統(tǒng)設(shè)計(jì)成具備并入企業(yè)局域網(wǎng)的所有條件,并開放各項(xiàng)數(shù)據(jù),權(quán)限讀寫。

 

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):

持續(xù)的過程優(yōu)化,持續(xù)的能耗降低,連續(xù)的數(shù)據(jù)采集,透明的工作現(xiàn)場,便捷的報(bào)表瀏覽,網(wǎng)絡(luò)化的工業(yè)現(xiàn)場。

出色的可擴(kuò)展性、模塊化的組合。

集中管理,分散控制,風(fēng)險(xiǎn)的最小化。

清楚明了的診斷功能可以幫您快捷、輕松的解決問題。

快速工業(yè)以太網(wǎng)的集成架構(gòu),提供了車間級全局的設(shè)備訪問。為通過持續(xù)的質(zhì)量監(jiān)控,高效的產(chǎn)能優(yōu)化鋪平道路。

 

報(bào)警與安全保護(hù):

水池低液位報(bào)警。

變頻故障報(bào)警。

其它設(shè)備故障時(shí)報(bào)警。

高低報(bào)警值可方便更改。

報(bào)警發(fā)生時(shí)聲光警示、觸摸屏顯示具體報(bào)警內(nèi)容與報(bào)警原因及故障處理指導(dǎo)流程。

 

信息與管理:

系統(tǒng)開放所有OPC服務(wù)器的數(shù)據(jù),支持極大部分的辦公管理軟件(ERP等)自由訪問控制電腦上所見的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

各項(xiàng)數(shù)據(jù)與報(bào)警記錄歷史可查、可打印,數(shù)據(jù)可保存1年。

局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)可用共享文件方式簡單瀏覽各項(xiàng)數(shù)據(jù)。


售后服務(wù):自購機(jī)之日起,您將享有我公司的“三包服務(wù)”,因產(chǎn)品質(zhì)量問題可獲:自出廠之日起一個(gè)月包退;三個(gè)月包換,十八個(gè)月免費(fèi)保修服務(wù)。十八個(gè)月后的維修服務(wù),本公司將收取正常的材料成本費(fèi)。

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