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)

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

余熱站共有四個主要功能和三個輔助功能

主功能一：

a.   三臺梯級配置的水泵由各自的變頻拖動，（使用奧圣變頻器）。

b.   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)果的延時信號，高壓延時結(jié)束觸發(fā)一個減泵指令，低壓延時結(jié)束觸發(fā)一個加泵指令，延時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，如果流量到達(dá)下限時，小泵自動休眠，待用量增大時，小泵自動蘇醒工作（實(shí)現(xiàn)此功能管路必須安裝逆止閥）。

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

d.   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。

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

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

主功能二：

a.   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)。

b.   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，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）。或者污水提前排放完畢，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)生任何一例時都會導(dǎo)致整個系統(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。

c.   在污水調(diào)節(jié)池低于危低液位時，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，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，關(guān)閉進(jìn)入換熱站的自來水閥門。污水改由冷卻排放。

d.   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：

a.   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)。

b.   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€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档退疁兀瑫r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。

c.   清水溫度、清水池液位和清水耗量有個最佳的匹配點(diǎn)，在車間正常生產(chǎn)時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。同時測量清水池水溫，當(dāng)清水池水溫低于目標(biāo)水溫時，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。

d.   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

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

1）       其中xy ≤ 清水池上限溫度

2）       y=實(shí)數(shù)

3）       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)。

a.   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。

b.   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降低污水排放溫度。如果到達(dá)污水流量的下限值時污水排放溫度仍超過排放上限溫度（比如盛夏）時，則將換熱后的污水以同時當(dāng)污水池水位到達(dá)上限值時若因清水池水位與清水池溫度均到達(dá)上限值時。自動導(dǎo)入（自動打開污水冷卻閥）污水冷卻系統(tǒng)，即在任何時刻都要讓廢熱盡可能多的回收。同時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，保持污水池恒液位。

c.   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。

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

e.   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。

f.    建議增加一個板換，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。

a.   如遇特殊情況，則全部用冷卻水對污水降溫。

輔助功能一：

a.   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。

b.   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)與拆洗日這段時間，換熱器換熱效率是一直在下降的。

c.   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。

d.   因?yàn)槭悄苄z測，系統(tǒng)問題將無可遁形。

輔助功能二：

a.   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)定時間周期，也可依據(jù)檢測到的能效數(shù)據(jù)。

b.   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：

a.   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，自動生成日報表、月報表等。

b.   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。

1. A.  系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

a.   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，便捷的報表瀏覽，網(wǎng)絡(luò)化的工業(yè)現(xiàn)場。

b.   出色的可擴(kuò)展性、模塊化的組合。

c.   集中管理，分散控制，風(fēng)險的最小化。

d.   清楚明了的診斷功能可以幫您快捷、輕松的解決問題。

e.   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。

1. B.   報警與安全保護(hù)：

a.    水池低液位報警。

b.    變頻故障報警。

c.     其它設(shè)備故障時報警。

d.    高低報警值可方便更改。

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

1. C.  信息與管理：

a.   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)。

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

c.   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)。