1冷卻塔控製原理圖1改造背景福建省南平鋁業有限公司整流供電部兩個係列外循環水冷卻塔風機原為人工根據季節變化控製開停。這樣的做法人為幹擾因素大、實時性效果差,易出現外循環水溫度變化時冷卻塔風機未及時投退運行的情況,既不利於節能降耗,又不利於設備安全。技術人員通過增加溫度傳感器、比例積分微分(PID)溫控儀、變頻器等一整套閉環控製係統,實現了冷卻塔風機的節能變頻改造。改造後可以通過檢測外循環水溫度實現冷卻塔風機的自動投退。2改造概況本次改造的具體內容為:在原有每台冷卻塔風機的控製回路中加入變頻器控製,並加裝溫度傳感器;通過感溫頭對冷卻塔外循環水溫進行檢測,將采集的溫度數據傳輸到PID溫控儀調節器;經過PID調節器的邏輯判斷比較和處理,最終通過變頻器實時調節風機的輸出頻率(最大輸出頻率為50Hz),從而實現冷卻塔風機轉速的改變。冷卻塔風機的轉速是隨冷卻塔外循環實際水溫與給定溫度差值的變化而改變的。在控製櫃內有六台變頻器,分別控製1號冷卻塔風機(7.5kW)、2-1號冷卻塔風機(5.5kW)、 2-2號冷卻塔風機(5.5kW)、3-1號冷卻塔風機(5.5kW)、3-2號冷卻塔風機(5.5kW)和4號冷卻塔風機(15kW)的轉速。控製櫃麵板上裝有四台PID溫控儀,分別顯示1號、2號、3號、4號冷卻塔下的實際水溫和給定溫度,紅色字體PV值為實際溫度,黃色字體SV值為給定溫度。當冷卻塔下的實際水溫高於26時,風機自動投入;當冷卻塔下的實際水溫低於21時,風機停止運行。當然,也可以根據實際需要,通過手動調節頻率。在控製櫃麵板上有對應的六個定位器,可根據實際情況手動給定相應的頻率,順時針調節增大輸出頻率,逆時針調節減小輸出頻率。同時控製櫃麵板上還裝設了六個計時器,可以精確地記錄每台風機的運行時間,顯示當前運行時間和設定時間(最大5000h)。當計時器顯示的運行時間達到設定時間時,係統提醒工作人員必須停電檢查相應風機是否該加潤滑油或進行更換軸承等維護工作。3控製原理及注意事項單台冷卻塔風機的控製原理如圖1所示,所有六台風機的接線均類似。係統中,PID溫控儀選用A1518P-X3L2L2型,變頻器選用22P-D017N103型和22P-D012N103型。改造後在進行實際操作時,運行人員必須關注以下事項:(1)運行人員必須熟悉掌握冷卻塔係統的工作原理,在操作之前確認現場設備的運行狀態;(2)每次操作過程中至少需要兩人在現場,其中較熟悉的一人負責操作,其他人負責配合觀察儀表數據的變化;(3)運行人員每次巡視時都要認真觀察控製櫃麵板上儀表及櫃內變頻器狀態和參數的變化,確保設備處於正常的運行狀態;(4)每次操作完成後都要再次確認現場儀表的數據及對應的風機是否正常運行。4改造效果改造前冷卻塔風機基本上一年四季每日24h全開,額定總功率為7.5+5.54+15=44.5(kW),用電量為44.524365=389820(kWh)。改造後風機在夏秋兩季需要全開,春冬兩季根據外循環水溫自動控製冷卻塔風機開機量。春冬兩季中,白天隻需開1號冷卻塔風機和4號冷卻塔風機,夜晚隻需開2-1號冷卻塔風機和3-2號冷卻塔風機。這樣,改造後用電量計算如下:夏秋兩季用電量為(7.5+5.54+15)24183=195444(kWh);春冬兩季白天用電量為(7.5+15)12183=49410(kWh),夜間用電量為(5.5+5.5)12183=24156(kWh),春冬兩季總用電量為49410+24156=73566(kWh)