一、项目来源
本项目为自行研究、烟台市城市管理局推荐的项目。烟台市辛安河污水处理厂污泥料仓工程是2014年烟台市政府重点建设工程,于2014年8月19日进场施工,2015年1月竣工。工程主要包含仓储系统、泵输系统以及除臭系统,由一座300m3污泥料仓、1套螺杆泵输送系统及配套除臭系统组成,总投资363.09万元。污泥料仓为接收脱水机脱水污泥专设的存储装置,在调节污泥存放空间、优化脱水系统生产运行、方便污泥装运、改善厂区卫生环境等方面起到重要作用。污泥料仓工程建设时间较早,受传统除臭工艺制约,除臭效果不佳,污泥料仓控制柜所在的生产车间存在腐蚀性气体,对柜内PLC、触摸屏等贵重精密设备腐蚀严重,平均使用寿命不到2年,损耗费用约3万元/周期。自控柜设备故障会影响污泥转运,进而影响脱水系统正常排泥,所以综合考虑,用最短工期拆除原有旧自控柜,在配电室设立新柜,升级原有PLC,优化自控柜设计,将变频器与PLC分柜装配,在原有自控柜位置保留就地操作箱。
二、技术方案
辛安河污水处理厂污泥料仓自控改造项目于2023年2月6日开始施工,提前制定科学施工计划,精准调控,48小时完成施工并调试,最大程度上减少了停产损失。通过污泥料仓及污泥螺杆泵自控柜的改造,既保证了现场控制的便利性,又消除了腐蚀性气体对PLC等主控原件的损害,延长触摸屏、PLC等主要控制元件寿命,综合计算可节约维修费用约15万元。
三、创新成果
1.项目原有自控柜内变频器与PLC上下堆置,生产过程中,变频器产生大量热量,对上层PLC形成危害,改造后变频器与PLC分柜装配,可消除热辐射。
2.项目原有自控柜散热排风均在相对密闭的空间,且腐蚀性气体浓度较高,改造后自控柜安装位置无腐蚀性气体。
3.核心控制单元更新:采用高性能1200系列PLC替代老旧西门子200PLC控制器,提升数据处理速度和稳定性。
4.输入输出模块优化:选用高精度、高可靠性的IO模块,增强信号采集与输出能力,适应复杂工业环境。
5.电源与保护系统改造:升级电源系统,增加冗余配置,确保供电稳定;完善过流、过压、短路等保护机制,提高系统安全性。
6.软件编程优化:优化控制逻辑,减少冗余代码,提高程序执行效率,引入先进控制算法,如自适应控制、预测控制等,提升控制精度和响应;设计直观易用的HMI界面,支持多语言、多权限管理,提高操作便捷性和安全性。
7.消除了腐蚀性气体对PLC等主控原件的损害,延长触摸屏、PLC等主要控制元件寿命。
8.模块化与标准化:将自控柜内部划分为多个功能模块,便于后期维护与升级;采用国际标准接口,提高设备兼容性和互换性,降低备件及维护成本。
9.能效提升策略:更换高效节能电机,配置变频器实现电机调速,降低能耗;集成能源管理系统,实时监控能源消耗,提供节能建议,优化能源使用效率。
10.培训与文档更新:为操作人员提供系统使用、日常维护等方面的培训,确保熟练操作;编制详细的技术手册、操作指南及应急预案,便于查阅参考。
四、效益分析
1.经济效益
本项目于2023年2月6日开始施工,提前制定科学施工计划,精准调控,48小时完成施工并调试,最大程度上减少了停产损失,持续稳定运行一周后通过验收移交。该项目投入运行后,实现了污泥料仓系统的安全、连续稳定运行,大大提升了污泥脱水系统的脱泥能力,保障了系统稳定性。目前自控柜设备健康状况良好,依据设备状况可至少稳定运行10年,可节省维修费用约15万元,以往因自控柜故障造成污泥停运,污泥脱水系统减产等隐形损失也一并消除。
2.社会效益
本项目可以降低污水处理厂的运行成本,节约资金;可以保障污泥转运焚烧量,减少污染物排放;可以改善生态,促进生态保护;可以提高城市品位,改善城市的投资环境;可以人民改善生活环境,提高人民生活水平,满足人民群众对美好生活的向往。
3.环境效益
项目实施后,大大提升了污泥脱水系统的脱泥能力,保障了系统稳定性,是污水厂稳定运行的关键环节之一。
一、经济效益
本项目于2023年2月6日开始施工,提前制定科学施工计划,精准调控,48小时完成施工并调试,最大程度上减少了停产损失,持续稳定运行一周后通过验收移交。该项目投入运行后,实现了污泥料仓系统的安全、连续稳定运行,大大提升了污泥脱水系统的脱泥能力,保障了系统稳定性。目前自控柜设备健康状况良好,依据设备状况可至少稳定运行10年,可节省维修费用约15万元,以往因自控柜故障造成污泥停运,污泥脱水系统减产等隐形损失也一并消除。
二、社会效益
本项目可以降低污水处理厂的运行成本,节约资金;可以保障污泥转运焚烧量,减少污染物排放;可以改善生态,促进生态保护;可以提高城市品位,改善城市的投资环境;可以人民改善生活环境,提高人民生活水平,满足人民群众对美好生活的向往。
三、环境效益
项目实施后,大大提升了污泥脱水系统的脱泥能力,保障了系统稳定性,是污水厂稳定运行的关键环节之一。