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5泵组间无法自动轮换
由于提升泵房的两个泵组之间只是互为备用的关系,仅当每年泵组检修或泵坑清疏的时候,才会通过人工切换的方式启用另一泵组。这样便使得另一泵组的泵坑因泵的长期停用而囤积了较多的淤泥或砂砾。此时启动泵的运行就很容易造成泵的过载报警和机件磨损。为了尽量避免这一现象的发生,该污水厂也通过优化运行策略的管理手段,实行了人工手动定期轮换泵组的运行模式。这只是在一定程度上缓解了泵坑的泥砂堆积问题,却不能从根本上解决。
6液位控制参数不尽合理
在现行的液位控制参数中,最低液位的报警数值为1.3m; 停止所有泵的液位数值为1.6m; 启用第一台泵的数值为2.0m; 启用第二台泵的数值为2.8m; 启用第三台泵的数值为3.3m; 最高液位的报警数值为3.8m; 集水井的溢流管口离泵井底部的高度为5.2m。由上面的数据可知,第一台泵的启动液位和停泵液位之间只差 0.4m,在进水流量低的情况下,极易造成泵的频繁启停而出现高温报警故障,进而影响泵的使用寿命; 第三台泵的启动液位与溢流管口之间仍有2.0m左右的距离,因而泵的扬程偏高而损失了部分本可节约的电能。
改进措施
对于上述几个问题,可通过优化提升泵的控制策略来逐一解决。但是,这一过程需要通过调整硬件结构和优化控制程序相结合的方式来完成。
两种控制方式并存
增加投入式液位计的二次显示表,利用显示表所附带的继电器输出功能,调整控制结构的硬件联接方式,由其与电气柜的逻辑控制器组合成“现场自动”的简易控制模式; 在自控柜PLC实测液位与设定液位之间的数值比较程序上,增加类似于逻辑控制器所具有的泵的逻辑控制功能,从而实现对提升泵的“远程控制”功能。换句话说,将自控柜PLC与逻辑控制器之间输入输出的串联关系调整为相互独立的并联关系,即可实现“现场自动”和“远程控制”两路控制方式互为备用的运行模式。这样既简化了设备间的联接关系,也极大地保障了提升泵的稳定运行。
适当降低泵的扬程
为尽量减少进水流量的波动而导致泵的启停次数,应该尽量扩大停止所有泵的液位数与启动第一台泵的液位数之间的差值,至少为1m以上; 为进一步降低泵的能损值,也可以适当地提高各台泵的启动液位值,从而降低泵在提升污水时的扬程高度———使各台泵的运行工况尽量落在工作特性曲线的高效率范围。简而言之,通过减少泵在提升污水的过程中克服重力所做的功来减少泵的电能损耗。参照泵的工作特性曲线以及逐级测试的情况,改进前后泵的液位控制参数设定情况如表1所示。
实施效果
通过控制策略优化前后硬件结构的对比分析可以看出: 在硬件方面,增加了一台额外的二次显示表,并重新调整了各设备之间的相互联接关系; 在软件方面,重新梳理、优化自控柜PLC的控制主程序,并 适当增加、调试具有特定功能的控制子程序,如:故障泵的自动切除、泵组的自动轮换等。经过一系列的改进措施之后,每台泵的每天启停次数由原来的10次左右下降为3次左右,下降率约为 70% ; 在改进前后半个月的时间段内,该污水厂提升泵的用电单耗也从原来的 0. 053kW˙h /m3 下降至0.044kW˙h /m3,下降率约为17% 。
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