CN208465330U - 一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统，该系统包括：真空皮带脱水机，真空皮带脱水机的脱水皮带下方设置真空室，真空室与水环式真空泵相连，真空泵电机由变频器控制，DCS系统接收分析超声测厚仪测量的石膏厚度和压力变送器测量的真空室真空度，从而控制变频器通过改变真空泵电机的功率使真空室形成不同的真空度，满足不同工况下石膏脱水的需要。本实用新型的有益效果为：通过对真空皮带脱水机中运行功率更大的水环式真空泵电机采用变频设计，大大降低了脱水系统耗能，实现了脱水系统节能优化的目的。

Description

一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统

技术领域

本实用新型涉及真空皮带脱水机领域,具体而言，一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统。

背景技术

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》要求新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到或接近燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，为达到这一标准燃煤电厂普遍进行了超低排放改造。在脱硫技术中，石灰石-石膏湿法脱硫因其技术成熟、脱硫效率高、系统运行可靠且原料廉价易得等特点得到广泛应用。

湿法脱硫中，吸收塔排出的石膏浆液经过真空皮带机脱水产生石膏；真空皮带脱水机由驱动装置、真空泵、滤液回收装置、冲洗装置等组成；石膏浆液通过给料箱均布在滤布上，驱动电机带动皮带及滤布运动；在运动过程中，石膏中的水分受重力作用和真空泵形成的负压，被滤布过滤；在滤布末端设置刮料装置，干燥的石膏滤饼被回收再次利用。

石膏滤饼厚度是脱水系统的重要参数，滤饼厚度过高或过低都会造成脱水效率差、石膏品质低的情况。石膏滤饼厚度过大，单位时间内皮带脱水机处理量大，脱水难度增大；石膏厚度过低，空气容易透过滤饼，导致真空度降低，同样影响脱水效果。现有的控制方式中，石膏滤饼厚度通过皮带转速调节，滤布正上方安装的超声波测量仪对滤饼厚度进行测量，并将信号传递至皮带驱动电机变频器，驱动电机调整输出功率改变皮带转速，使滤饼厚度保持在25-35mm左右。

真空皮带脱水机作为脱硫石膏脱水系统中的核心设备，完成石膏浆液的第二级脱水生成含水量小于10％的脱水石膏。脱水机耗电设备为驱动电机、真空泵电机和冲洗水泵电机。其中，驱动电机采用变频调节以保证脱水效率，根据石膏滤饼厚度采用不用功率，调节皮带运动速度，目的是将滤饼厚度维持在一定范围，但存在以下问题：

1)驱动电机额定功率小，变频后带来的节能潜力不大。而真空泵电机功率很大，一般为驱动电机功率的十几倍，但在实际脱水过程中，真空驱动泵电机时刻保持额定功率运行，运行耗能大，而且不能随工况自动调整出力，使脱水系统耗能巨大，不利于节能运行。

2)真空泵电机长期保持较高功率运行、维持高真空，容易因电流过大而发生过载，造成石膏脱水系统运行安全隐患。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统,对真空皮带脱水机能耗最大的真空泵电机采用变频控制，取消脱水皮带驱动电机变频器。实现不同滤饼厚度条件下，通过改变真空度完成石膏脱水，从而降低石膏脱水系统能耗。

为实现上述目的，本实用新型提供一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统，该系统包括：

真空皮带脱水机，其脱水皮带的下方设置真空室；

真空泵，其与真空室相连；

变频器，其与真空泵的真空泵电机连接，并于DCS系统电连接；

压力变送器，其设置在所述真空泵和所述真空室之间的气液分离器上，并于DCS系统电连接；

超声波测量仪，其设置在所述真空皮带脱水机的旋流器的出口处，并于DCS系统电连接。

作为本实用新型进一步改进，所述真空泵使用水环式真空泵。

作为本实用新型进一步改进，所述真空泵电机为变频电机。

作为本实用新型优选的，DCS系统对变频器进行PID控制。

本实用新型的有益效果为：通过对真空皮带脱水机能耗最大的真空驱动泵电机采用变频控制，而皮带驱动电机保持额定功率运行，降低了脱水系统能耗，同时提高了系统运行的可靠性，实现了脱水系统节能优化运行的目的，更有利于电厂的优化运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种真空皮带脱水机节能优化运行的控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种真空皮带脱水机节能优化运行的控制系统的控制流程图。

图中，

1、真空皮带脱水机；2、真空泵；3、变频器；4、压力变送器；5、超声测厚仪；6、旋流器；7、气液分离器。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型实施例所述的一种真空皮带脱水机节能优化运行的控制系统，该系统包括：

真空皮带脱水机1，其脱水皮带的下方设置真空室；

真空泵2，其与真空室相连；

变频器3，其与真空泵2的真空泵电机连接，并于DCS系统电连接；

压力变送器4，其设置在真空泵2和真空室之间的气液分离器7上，并于DCS系统电连接；

超声波测量仪5，其设置在真空皮带脱水机1的旋流器6的出口处，并于DCS系统电连接。

通过变频器控制真空皮带脱水机能耗最大的真空泵，动态的改变真空泵的输出功率，形成不同真空度以满足不同工况下石膏脱水的需求，而不是使真空泵电机长期保持较高功率运行、维持高真空，从而降低了整个脱水系统能耗，同时防止真空泵电机长时间维持高真空使电流过大发生过载，提高了石膏脱水系统运行的安全性。

进一步的，真空泵2使用水环式真空泵。

进一步的，真空泵电机为变频电机，通过变频器变频控制，实现真空室的不同真空度。

进一步的，DCS系统对变频器3进行PID控制。

具体使用时：

石膏浆液经水力旋流器一级脱水后，进入真空皮带脱水机进行二级脱水。来自旋流器底流的含固量约50％的石膏浆液通过给料箱均布在由驱动电机带动的脱水皮带上，滤布铺设在皮带上并与其同步运动，期间皮带保持匀速转动，脱水皮带下方设置真空室，在两者之间设置环形摩擦带并通入水形成水密封；真空室与真空泵相连，运行时形成较高的真空度，石膏浆液中的水分受真空作用和本身重力影响通过滤布，完成石膏脱水。

为保证脱水效率和节能运行，真空泵根据石膏滤饼厚度采用不同功率运行，真空泵电机的输出功率由变频器控制。具体控制过程：超声测厚仪对石膏厚度进行测量并将电信号送入DCS系统，真空度的控制目标值(p，Pa)随石膏厚度值(h，mm)变化，同时因水环式真空泵需要保证最小转速形成连续水环，需设置最小输出功率，保证真空泵安全运行；另外在真空泵前的气液分离器处设有压力变送器，对真空室的实际真空度进行测量，同样把电信号接入DCS系统；通过实际真空度和设定值的差值作为偏差量，DCS系统对变频器进行PID控制，通过改变真空驱动泵电机输出功率，达到不同的真空度要求。

整个系统工作时通过测量滤饼厚度调整真空泵电机运行出力，形成不同真空度以满足不同工况下石膏脱水的需求：滤饼厚度大时，真空泵电机输出功率大，真空度高，有利于水分快速脱除；滤饼厚度小时，真空泵电机输出功率变小，避免因石膏出现裂缝，透气性增强，出现真空度突然降低，石膏脱水性变差的情况，最终确保完成脱水后形成含固量＜10％的合格石膏，运往石膏库储藏。

本实用新型在保证石膏品质的情况下，降低了真空泵能耗，实现了节能运行；通过变频改造降低整个脱水系统能耗，同时也可以防止真空泵电机长时间维持高真空使电流过大发生过载，提高石膏脱水系统运行安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统，其特征在于，该系统包括：

真空皮带脱水机(1)，其脱水皮带的下方设置真空室；

真空泵(2)，其与真空室相连；

变频器(3)，其与真空泵(2)的真空泵电机连接，并与DCS系统电连接；

压力变送器(4)，其设置在所述真空泵(2)和所述真空室之间的气液分离器(7)上，并与DCS系统电连接；

超声波测量仪(5)，其设置在所述真空皮带脱水机(1)的旋流器(6)的出口处，并与DCS系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统，其特征在于，所述真空泵(2)使用水环式真空泵。

3.根据权利要求1所述的一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统，其特征在于，所述真空泵电机为变频电机。

4.根据权利要求1所述的一种真空皮带脱水机节能优化运行控制系统，其特征在于，DCS系统对变频器(3)进行PID控制。