一种滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法
阅读说明：本技术 一种滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法 (Filter cloth type disc dehydrator system and intelligent control method thereof ) 是由 徐滔 李建平 童华斌 曲振河 赵斌 刘清乐 邱逢涛 曲师捷 张瑞宝 陈兴云 黎子 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及火电厂石膏脱水设备技术领域,更具体而言,涉及一种滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法。包括圆盘脱水机、汽水分离器、石膏旋流器、排出泵；圆盘脱水机的主轴电机电性连接有第一变频器；排出泵电性连接有第二变频器；圆盘脱水机与汽水分离器连接管路上设置有第一电磁阀；工艺水管上设置有第二电磁阀；圆盘脱水机设置有液位检测装置与厚度检测装置；第一变频器、第二变频器、第一电磁阀、第二电磁阀、液位检测装置与厚度检测装置分别电性连接控制系统。提高了调整的实时性和精细化,有效降低了系统磨损腐蚀,降低了脱硫系统厂用电率,提高了脱硫副产品石膏的品质,增加了故障判断等功能,实现了脱水系统智能优化运行。(The invention relates to the technical field of gypsum dewatering equipment in a thermal power plant, in particular to a filter cloth type disc dewatering machine system and an intelligent control method thereof. Comprises a disc dehydrator, a steam-water separator, a gypsum cyclone and a discharge pump; a spindle motor of the disc dehydrator is electrically connected with a first frequency converter; the discharge pump is electrically connected with a second frequency converter; a first electromagnetic valve is arranged on a connecting pipeline of the disc dehydrator and the steam-water separator; a second electromagnetic valve is arranged on the process water pipe; the disc dehydrator is provided with a liquid level detection device and a thickness detection device; the first frequency converter, the second frequency converter, the first electromagnetic valve, the second electromagnetic valve, the liquid level detection device and the thickness detection device are respectively electrically connected with the control system. The real-time performance and the fineness of adjustment are improved, the system abrasion corrosion is effectively reduced, the plant power consumption rate of a desulfurization system is reduced, the quality of desulfurization byproduct gypsum is improved, functions such as fault judgment are added, and the intelligent optimized operation of a dehydration system is realized.)
技术领域
本发明涉及火电厂石膏脱水设备技术领域，更具体而言，涉及一种滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法。
背景技术
随着脱硫系统的不断运行，吸收塔浆池中的石膏晶体不断生成变大，石膏浆液的密度也随之越来越高，通过变频石膏排出泵将石膏浆液输送至石膏旋流器进行一级脱水，然后被分离后含水50％的底流进入滤布式圆盘脱水机进行二级脱水，产出含水率10％左右的石膏半成品，然后再通过汽车托运外销。脱水系统将石膏晶体颗粒物排出，达到降低石膏浆液密度、减少脱硫设备磨损、降低脱硫系统厂用电率的目的。而脱水系统中最重要的设备就是滤布式圆盘脱水机，正常出石膏时，由于人工调整的不及时以及滤布的洁净程度、石膏浆液浓度、圆盘脱水机槽体液位等原因，将直接导致滤布式圆盘脱水机运行中的分离器真空、圆盘上的石膏厚度、石膏中的含水率非常不稳定，特别是分离器真空的变化，使圆盘脱水机脱水效率和圆盘脱水机主轴电机的负载极不稳定，严重时造成圆盘脱水机主轴卡死、电机过热损坏，极大地影响脱硫系统的安全稳定经济运行。
发明内容
本发明旨在提供一种实现滤布式圆盘脱水机在线精细化调整的滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法。
本发明实现上述目的的技术方案如下：
一种滤布式圆盘脱水机系统，包括圆盘脱水机、汽水分离器、石膏旋流器、排出泵；所述石膏旋流器进料口与所述排出泵连接，所述石膏旋流器的出料口与圆盘脱水机的浆液箱连接；所述圆盘脱水机的槽体连接工艺水管道；所述圆盘脱水机连接所述汽水分离器；所述旋流器的进料口连接所述石膏浆排出泵；
所述圆盘脱水机的主轴电机电性连接有第一变频器；所述排出泵电性连接有第二变频器；所述圆盘脱水机与所述汽水分离器连接管路上设置有第一电磁阀；所述工艺水管上设置有第二电磁阀；所述圆盘脱水机设置有液位检测装置与厚度检测装置
所述第一变频器、第二变频器、第一电磁阀、第二电磁阀、液位检测装置与厚度检测装置分别电性连接控制系统。
优选地，液位检测装置采用超声波液位传感器。
优选地，所述厚度检测装置采用激光石膏厚度仪。
一种滤布式圆盘脱水机系统的智能控制方法，采用上述系统，所述控制方法为：所述控制系统控制槽体液位、汽水分离器真空度、圆盘石膏厚度。
进一步地，所述槽体液位的控制包括以下步骤：
S1、当槽体液位低于设定值时，液位检测装置检测槽体的液位信号并将信号传输至控制系统，控制系统控制排出泵变频器提高频率；
S2、当频率增加至石膏旋流器压力最高限，液位仍无法满足要求时，控制系统控制第二电磁阀增加开度，向槽体增加补水；
S3、通过步骤S1与S2操作无法满足槽体液位时，控制系统控制第一电磁阀减小开度；
S4、通过步骤S1、S2与S3操作仍然无法维持槽体液位时，控制系统控制第一变频器升高主轴电机频率；
S5、若槽体液位仍无法维持，控制系统发出设备故障报警后自动停运滤布式圆盘脱水系统，并切换至手动状态。
优选地，所述槽体液位的设定值为1.34m；所述石膏旋流器压力最高限为140KPa。
进一步地，所述汽水分离器真空度的控制包括以下步骤：
S1、当汽水分离器真空度低于设定值时，液位检测装置检测槽体的液位信号并将信号传输至控制系统，通过控制系统判定，若液位低于设定值，则先将槽体的液位调整至预设正常高度；
S2、若液位不低于设定值，控制系统控制第一变频器降低主轴电机频率；
S3、当圆盘脱水机主轴电机频率降低至最低限，汽水分离器真空仍较低，厚度检测装置检测圆盘石膏厚度信号并将信号传输至控制系统，通过控制系统判定，若圆盘石膏厚度低于设定值的时间达到30min，控制系统自动判定石膏已出完，自动停运滤布式圆盘脱水系统并切换至手动状态。
优选地，所述汽水分离器真空度的设定值为-70KPa；所述圆盘脱水机主轴电机频率最低限为30Hz；所述圆盘石膏厚度的设定值为1cm。
进一步地，所述圆盘石膏厚度的控制包括以下步骤：
S1、厚度检测装置检测到圆盘石膏厚度，并实时传输至控制系统，控制系统判定石膏厚度低于设定值1cm，控制系统控制第一变频器降低主轴电机频率；
S2、当降低圆盘脱水机频率至最低限30Hz，石膏厚度仍低于1cm，控制系统控制第一电磁阀增大开度；
S3、当第一电磁阀开度增加至1/2，圆盘石膏厚度仍低于1cm时，且吸收塔浆液密度≤1080kg/m3，控制系统判定吸收塔内石膏颗粒已排完，自动停运滤布式圆盘脱水系统并切换至手动状态。
进一步地，所述圆盘石膏厚度的控制包括以下步骤：
S1、当石膏厚度高于设定值1cm，控制系统控制第一变频器升高主轴电机频率；
S2、当增加圆盘脱水机主轴电机频率至最高值50Hz，石膏厚度仍高于1cm，且吸收塔密度≥1080kg/m3，控制系统控制第一电磁阀减小开度；
S3、当通过步骤S1与S2调整无效时，控制系统控制第二电磁阀增加开度，增加槽体补水；当圆盘石膏厚度达到1cm时，保持补水气动电磁阀开度，维持圆盘脱水机现有参数运行；
S4、当第二磁阀开度至最大，圆盘石膏厚度仍无法降低，则系统发出设备故障报警后自动停运滤布式圆盘脱水系统，并切换至手动状态。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法，通过对滤布式圆盘脱水机部分设备进行改进，同时增加滤布式圆盘脱水机智能控制系统，解决了人为调整不及时带来的设备损坏、石膏品质不稳定、脱水效率低、脱硫系统设备磨损严重等问题，提高了调整的实时性和精细化，有效降低了系统磨损腐蚀，降低了脱硫系统厂用电率，提高了脱硫副产品石膏的品质，降低了人为操作的错误率，提高了调整的精度，增加了故障判断等功能，实现了脱水系统智能优化运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1是本发明实施例提供的一种滤布式圆盘脱水机系统。
图中，1、圆盘脱水机；2、汽水分离器；3、石膏旋流器；4、排出泵；5、第一变频器；6、第二变频器；7、第一电磁阀；8、第二电磁阀；9、液位检测装置；10、厚度检测装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制；基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例优选实施例的一种滤布式圆盘脱水机系统，包括圆盘脱水机1、汽水分离器2、石膏旋流器3、排出泵4；所述石膏旋流器3进料口与所述排出泵4连接，所述石膏旋流器3的出料口与圆盘脱水机1的浆液箱连接；所述圆盘脱水机1的槽体连接工艺水管道；所述圆盘脱水机1连接所述汽水分离器2；所述旋流器的进料口连接所述石膏浆排出泵4；
所述圆盘脱水机1的主轴电机电性连接有第一变频器5；所述排出泵4电性连接有第二变频器6；所述圆盘脱水机1与所述汽水分离器2连接管路上设置有第一电磁阀7；所述工艺水管上设置有第二电磁阀8；所述圆盘脱水机1设置有液位检测装置9与厚度检测装置10
所述第一变频器5、第二变频器6、第一电磁阀7、第二电磁阀8、液位检测装置9与厚度检测装置10分别电性连接控制系统。
在本申请的一些实施例中，液位检测装置9采用超声波液位传感器。
在本申请的一些实施例中，所述厚度检测装置10采用激光石膏厚度仪。
一种滤布式圆盘脱水机系统的智能控制方法：所述控制系统控制槽体液位、汽水分离器2真空度、圆盘石膏厚度。
在本申请的一些实施例中，所述槽体液位的控制包括以下步骤：
S1、当槽体液位低于设定值1.34m时，液位检测装置9将信号传输至控制系统，控制系统控制排出泵4变频器提高频率；
S2、当频率增加至石膏旋流器3压力最高限140KPa，液位仍无法满足要求时，控制系统控制第二电磁阀8增加开度，向槽体增加补水；
S3、通过步骤S1与S2操作无法满足槽体液位时，控制系统控制第一电磁阀7减小开度，减少圆盘吸浆量，维持槽体液位，在其他参数不变的情况下进一步提高槽体液位；
S4、通过步骤S1、S2与S3操作仍然无法维持槽体液位时，控制系统控制第一变频器5升高主轴电机频率，以减少单位时间内的吸浆量，达到维持槽体液位至设定值的目的；
S5、若槽体液位仍无法维持，控制系统发出设备故障报警后自动停运滤布式圆盘脱水系统，并自动切换至手动状态。
在本申请的一些实施例中，所述汽水分离器2真空度的控制包括以下步骤：
S1、当汽水分离器2真空度低于设定值-70KPa时，通过液位检测装置9检测槽体的液位信号，通过控制系统判定，若液位低于设定值，则先将槽体液位调整至预设正常高度；
S2、若液位不低，控制系统控制第一变频器5降低主轴电机频率，增加单位时间的吸液量，从而增加圆盘上的石膏厚度，增加圆盘石膏两侧差压，最终达到提高汽水分离器2真空的目的；
S3、当圆盘脱水机1主轴电机频率降低至最低限30Hz，汽水分离器2真空仍较低，通过厚度检测装置10检测圆盘石膏厚度，通过控制系统判定，若圆盘石膏厚度低于设定值1cm时间达到30min，系统自动判定石膏已出完，自动停运滤布式圆盘脱水系统并切换至手动状态。
在本申请的一些实施例中，所述圆盘石膏厚度的控制包括以下步骤：
S1、厚度检测装置10检测到圆盘石膏厚度，并实时传输至控制系统，控制系统判定石膏厚度低于设定值1cm，控制系统控制第一变频器5降低主轴电机频率，以增加单位时间内圆盘吸液量，从而增加圆盘石膏厚度；
S2、当降低圆盘脱水机1频率至最低限30Hz，石膏厚度仍低于1cm，控制系统控制第一电磁阀7增大开度，以增加单位时间内圆盘吸液量，从而增加圆盘上的石膏厚度；
S3、当第一电磁阀7开度增加至1/2，圆盘石膏厚度仍低于1cm时，且吸收塔浆液密度≤1080kg/m3，控制系统判定吸收塔内石膏颗粒已排完，自动停运滤布式圆盘脱水系统并切换至手动状态。
在本申请的一些实施例中，所述圆盘石膏厚度的控制包括以下步骤：
S1、当石膏厚度高于设定值1cm，控制系统控制第一变频器5升高主轴电机频率，以减少单位时间内的吸液量，从而降低圆盘石膏厚度；
S2、当增加圆盘脱水机1主轴电机频率至最高值50Hz，石膏厚度仍高于1cm，且吸收塔密度≥1080kg/m3，控制系统控制第一电磁阀7减小开度，降低圆盘单位时间内吸液量，达到降低圆盘石膏厚度的目的；
S3、当通过步骤S1与S2调整无效时，控制系统控制第二电磁阀8增加开度，增加槽体补水，降低槽体石膏浆液密度，从而降低圆盘石膏厚度；当圆盘石膏厚度达到1cm时，保持补水气动电磁阀开度，维持圆盘脱水机1现有参数运行；
S4、当第二磁阀开度至最大，圆盘石膏厚度仍无法降低，则系统发出设备故障报警后自动停运滤布式圆盘脱水系统，并切换至手动状态。
在本申请的一些实施例中，设定值：槽体液位1.34m；汽水分离器真空度-70KPa；石膏厚度1.0cm；系统极限值：120KPa≤石膏旋流器压力≤140KPa；30Hz≤主轴电机频率≤50Hz；1080kg/m3≤吸收塔浆液密度≤1180kg/m3。
本实施例提供高度滤布式圆盘脱水机系统及其智能控制方法，实现滤布式圆盘脱水机在线精细化调整，保证设备安全、以及脱硫副产品石膏的品质，同时减少人员调整滞后带来的不经济性，通过对现有的滤布式圆盘脱水系统进行部分改造，将滤布式圆盘脱水机左右侧吸液手动阀改成吸液气动电磁阀，滤布式圆盘脱水机槽体补水手动阀改成补水气动电磁阀，并增配套加一套滤布式圆盘脱水机在线智能控制系统用于实时调整，石膏脱水系统整套启动后，运行人员观察圆盘滤布上均匀挂满石膏、分离器真空和液位趋于正常后，将滤布式圆盘脱水机智能控制系统投入自动，系统将自动围绕槽体液位、分离器真空、石膏厚度等设定值进行相应设备的调整、警报和停运，保证脱水系统的正常运行和良好的石膏品质。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
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