1 引　言
　　
　　在交流电机调速传动中，采用变频技术，既可实现无级调速，满足净水工艺过程中各项指标对电机速度控制的要求，保证水工艺流程的相对稳定，大幅度节约电能，降低制水成本，又可降低或减少相关设备的开停次数，延长使用寿命，解决由于工程实际运行规模与设计规模偏差带来的弊端CONTROL ENGINEERING China版权所有，协调各工艺流程间匹配关系，降低土建及工艺设备总价，合水厂建设和运行达到国家相应的考核标准。现就变频器在水工艺各流程中的具体应用体会，与同行交流，以促进自己的学习、提高。

　　2 变频调速技术在水处理工艺不同流程应用

　　常规的净水处理工艺包括取水－＞沉淀－＞过滤－＞送水四个主要流程，配套工艺流程为投加系统、污泥处理及自用水回收等。变频调速技术在水处理工程中的应用，应强调与工艺和控制检测技术的协调考虑。在选用的原则及台数上，一定要目的明确，方法得当，否则不能取得预期效果。

　　(1)在工艺设备选择上，为解决压力或流量动态变化的问题，采用大小泵搭配方法进行匹配，人为增加机泵的组数和土建面积，同时也达不到调节均匀变化和稳定的目的，需靠频繁调整配套阀门的开度解决相关工艺问题。在此情况下，电气人员应根据工艺的具体要

　　(2)取水泵房变频器的应用，主要是稳定和调节取水流量的大小与后续工艺处理要求而定，相关因素为源水水位变化和流量变化引起的水泵出口压力变化www.cechina.cn，通过对沉淀工艺处理的效果检测，确定适宜的源水流量或进行人工设置，反馈给变频调速装置CONTROL ENGINEERING China版权所有，使水泵在高效工作区内取得相对稳定的工作点。

　　(3)沉淀过程中的加矾工艺，直接影响水厂药耗指标和滤池工况。要使加矾处于最佳运行状态控制工程网版权所有，需建立一套数学模型，适用于不同时段、多变和单变参数控制的要求。加矾泵的控制，除冲程量的阶跃性控制外，变频器的应用，使加矾量的控制按级均匀变化，适应了数学模型基础上的闭环控制，该控制方式需配套相应的检测设备和数据处理控制系统，通过精确计算，以4-20mA模拟信号反馈至加矾泵低压变频器的输入控制端，使加矾系统的运行符合水质条件和运行水量的要求www.cechina.cn，保证沉淀池出水浊度。

　　(4)气水反冲或V型滤池，是净水厂常用的过滤工艺。该工艺流程的设备选型主要通过工艺的详尽计算得出，设备的工作特性为短时反复制。目前变频器直接应用的实例较少。但结合工艺设备选型上的观念改变，通过反冲水或气的压力检测，采用单向液动或气动止回阀代替常设的电动阀和手动闸阀。通过变频器对反冲水泵和鼓风机转速的控制，使反冲水和气的强度按工艺要求准确进行控制，提高过滤工艺的技术指标。这种技术在广东沿海地区的水处理工程中已有具体应用，也是今后值得研究和发展的又一方向。

　　(5)送水泵房是净水厂的重要组成部分，它保证整个管网水量和水压均满足高质量要求，同时它也是在水厂中耗能最大的设备。由于水泵选型时是按最不利条件下最大时流量及相应扬程设计的，而在实际运行中由于季节和昼夜的变化，最大和最小供水量之比约为0.25-0.6。这就会出现高峰小时供水以外的时间内，水泵运行工况点偏离了较佳的工作范围。以前城镇净水厂大多采用调整并联运行水泵台数和调节出水阀开度大小来调整水量与水压。从各大中型水厂运行资料分析，二级泵平均效率在64％左右，能量损耗很大。应用水泵机组变频调速技术，相应地改变水泵转速及工况，使其流量与扬程适应管网用水量的变化。多点选择供水管网最不利点允许的最低压力为控制参数，通过数据处理获取管网综合压力信号，组成闭环压力自控调整系统，保证管网未端的压力和水泵电动机组动态地工作于高效区内，并可实现多台变频调速机组动态综合调频，达到节能效果。

　　如果n为水泵Q-H曲线，A为管网特性曲线，Ho为管网未端服务压力，H为泵出口压力。当用水量达到最大Qmax时，水泵全速运转，出口阀门全开，达到满负荷运行，水泵特性曲线no和用水管路特性曲线Ao汇交于b点，则其工况点为b点。此时水泵的出口压力为H’，末端服务压力刚好为Ho。当用水量从Qmax减少到Q1的过程中，采用不同的控制方案，其水泵电动机组的能耗也不同。

　　a.水泵全速运转，靠关水泵出口阀门来控制：此时，管路阻力特性曲线变陡（A2），水泵工况点由6点上滑到c点。而管路所需的扬程由b点下滑到d点，这样，c点和d点的扬程差值即为全速水泵的能量浪费。

　　b.水泵变速运转，靠泵出口压力恒定来控制，此时，当用水量Qmax下降时，控制系统降低水泵的转速来改变其特性。但由于采用泵出口压力恒量方工作。所以其工况点始终在H’上平移。当水量达到Q1时，相应的水泵特性曲线为nx，而管路的特性曲线将向上平移到A1，两线交点e即为此时工况点。这样，水量在减少到Q1时，将导致管网最不利点水压长高到H1，H1＞Ho，则h1即为水泵的能量浪费。