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城市污水处理厂生物反应池控制优化运行的探讨

  
评论: 更新日期:2011年08月21日
4)扩压器叶片调节:可调式出口扩压器控制装置安装在鼓风机叶轮出气口上,呈辐射状分布。调节带有扩压器叶片的鼓风机的叶片的角度,可以改变扩压器 的进口冲角气流从而改变鼓风机的性能。
  带有叶片扩压器的鼓风机与没有叶片扩压器的鼓风机相比,在设计工况点有较高的效率。由于扩压器叶片对气体的流动有较大影响,当气流冲角小于扩压器叶片的角度时,气流与扩压器叶片发生脱离,扩压器内的压力不能达到应有的提高。由于气流冲角会随气体流量的减小而减小,容易造成喘振现象的过早发生。此时,减小扩压器叶片的角度,可以使鼓风机的喘振点向小流量方向移动,避免喘振。
  如图3-6所示,当改变鼓风机扩压器叶片角度时,相应的改变了叶片扩压器的进口冲角从而使鼓风机的性能曲线左右移动,可以适应管网特性曲线的变化。从图中可以看出当叶片扩压器的角度减小时,鼓风机的性能曲线明显的向小流量的方向移动,能量头和效率值略有降低,附加的功率消耗很少,性能曲线类似于平移。因此,改变扩压器叶片的角度,适应了鼓风机对流量变化的要求,并且由于气体冲角变化不大,从而使气体进入叶片扩压器后基本上不产生气体的脱离,可以扩大离心鼓风机的稳定工况范围,而且效率的变化较小。这种控制方法适用于流量变化范围大、压力要求稳定的系统的调。
 当需要单独或同时调节鼓风机出口压力时,扩压器叶片调节就很有局限性了。而在需要稳定压力,调节流量的污水处理厂的工况条件下,这种方式是比较适合的。由于技术水平的限制,我国目前还不能生产这种鼓风机。
  海泊河测试数据表明,随着扩压器叶片开度的增加,鼓风机的电流和功率与鼓风机的总风量相对应呈线性上升。这说明鼓风机的效率基本是稳定的。虽然实验数据中流量从26000Nm3/h减少到4400Nm3/h,为最大值的17%,而轴功率由100%减少到53.7%,功耗的下降小于流量的下降,但是很明显这种调节方法的总效率与其他节流调节流量的方法相比要高的多。
  国外大功率鼓风机有采用导叶片和扩压器联合控制的调节方式,具有以上两种调节方式的优点,与两个独立的调节系统相比,能在更宽的流量调节范围内保持较高的效率。
 
3、处理厂鼓风机的配置方式
  大型城市污水处理厂需氧量大,往往需要几台鼓风机并联运行,以提高送风量。这就需要研究鼓风机并联时其性能曲线的变化。图3-7为两台并联运行的鼓风机工作曲线,其中中曲线3、4是并联工作的第一台和第二台鼓风机,曲线5是并联后的总性能曲线。曲线1是压力容器的特性线,曲线2是普通管网的特性线。点a、b、c和点a‘、b‘、c‘是鼓风机在两种条件下并联后的工况点。从图中可以看出:
  1)并联后鼓风机的工况点参数中,流量为在此种工况下两台鼓风机流量之和:Qc=Qa+Qb,Pc=Pa=Pb 和Qc‘=Qa‘+Qb‘,Pc‘=Pa‘=Pb‘。
  2)鼓风机并联工作时,每台鼓风机的工况点与单独工作时的工况点是不同的。由于流量增加,管网阻力也同时增加,每台鼓风机在相同压力下的流量要比并联前小,所以并联工作的总流量比每台鼓风机单独工作时的流量之和要小。
  3)鼓风机并联工作时,如果管网阻力增加,管网性能曲线上移,鼓风机曲线4达到喘振点,这说明,为了使并联工作时鼓风机有较宽的稳定工况范围,鼓风机Ⅱ的稳定工况范围要尽可能大些。
  4)当需要较大流量,一台鼓风机不能满足工艺要求时,或者流程中用气量经常变动,可以把一台作为主要鼓风机,另外一台作为辅助鼓风机(在需气量大时工作,在需气量小的时候停机),这种情况适合鼓风机并联工作。其控制原则是,只允许最少数量的鼓风机运转来满足风量的需求。在运行的几台鼓风机中平均分配负荷,以达到每台鼓风机长时间高负荷运转,保持最高的效率的目的。
  通过对鼓风机各种控制方式的现场测试,取得的实验数据与上述理论分析基本吻合。在投资情况许可的条件下,带有叶片扩压器和导叶片的鼓风机是较好的选择,有良好的节约电耗和提高效率的效果。缺点是投资大,需引进外国设备。投资较少时,可以考虑采用进口节流或调节进口导叶片的方法,目前国内已能够生产这种鼓风机。如果工艺要求不同的池段溶氧值的控制目标不同,再辅以调节出口阀门以满足气量的分配。
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