此前討論了關(guān)于進水提升泵設(shè)備的一些高液位存在的問題，本篇對進水提升泵的優(yōu)化運行措施進行相關(guān)內(nèi)容的探討。>>>前情回顧<<<
 

　　3、污水提升泵的自控系統(tǒng)的優(yōu)化實現(xiàn)。
 

　　水泵的液位控制在合理的范圍內(nèi)，使水泵的工況條件在水泵的高效段內(nèi)，達到水泵低能耗高效能的運行，這是水泵優(yōu)化的方向。在實際中由于進水流量的實時變化，使這種優(yōu)化有很大的設(shè)計挑戰(zhàn)，有相當多的文獻資料對水泵的高效運行控制進行探討，也給出了非常多的控制思路，這些控制思路由于對進水流量的敏感更高，人工操控已經(jīng)無法滿足高精度的運行控制，因此都需要自控系統(tǒng)來完成，自控系統(tǒng)在設(shè)計之初缺少對進水流量、液位的實際工況數(shù)據(jù)的收集，使自控系統(tǒng)的設(shè)計與實際相差較大，也導致自動控制很難實現(xiàn)。自控系統(tǒng)的優(yōu)化控制理論的實踐要如何進行的呢？
 

　　總體來說自動控制實現(xiàn)能耗的降低，首先需要對運行工況數(shù)據(jù)進行實時準確的收集，這需要污水廠在污水提升泵房內(nèi)設(shè)置足夠多的檢測儀表：液位計是參與污水提升自控系統(tǒng)的重要儀表，液位計的選型要考慮泵房的實際的工況，提升泵的泵坑上方有污水蒸汽，泵坑液面會有大量的浮渣垃圾堆積這些都會對液位檢測產(chǎn)生影響，污水廠可以根據(jù)廠內(nèi)泵坑內(nèi)的實際情況選擇不同種類的液位計(超聲波、壓力式等)來提供精確的液位數(shù)據(jù)；對于流量計也需要選擇合理的準確的流量計，如果在水泵提升后有總進口的管道式電磁流量計可以采用作為控制的數(shù)據(jù)，如果是分管的流量計就需要做積算以后在進行數(shù)據(jù)的采用；對能耗控制要求較高的污水廠可以在污水提升泵的供電控制柜內(nèi)設(shè)置電度計量表，作為能耗控制的衡量數(shù)據(jù)；對實際安裝的管路凈高度、管件數(shù)量等進行水泵揚程的核算，并結(jié)合之前統(tǒng)計的各種工況下的泵坑內(nèi)的液位數(shù)據(jù)進行不同工況下的水泵揚程核算，做好核算數(shù)據(jù)的收集；對水泵的運行樣本數(shù)據(jù)要收集并分析水泵高效運行區(qū)段的揚程和流量數(shù)據(jù)，并上下浮動5~8%之間作為水泵的高效控制區(qū)間，作為能耗優(yōu)化的自控系統(tǒng)的控制基礎(chǔ)。以上這些數(shù)據(jù)是作為自動控制系統(tǒng)中需要收集的具體數(shù)據(jù)，污水廠需要在優(yōu)化工作開展之前，對這些數(shù)據(jù)的采集并整理成自控的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
 

　　控制系統(tǒng)的硬件設(shè)施除去在線收集的數(shù)據(jù)儀表外，還有水泵的變頻控制系統(tǒng)，水泵變頻控制系統(tǒng)是保持水泵能夠平滑的進行流量調(diào)整的控制系統(tǒng)設(shè)備，僅靠工頻運行的水泵可調(diào)整的流量是矩形分布的，變頻的控制水泵可以實現(xiàn)平滑的曲線分布，這樣在進廠污水逐步上升的過程中，水泵也能保持在高效的范圍內(nèi)平滑增大流量，這樣可以降低依靠水泵開停臺數(shù)來實現(xiàn)的流量調(diào)控，節(jié)能的效果會顯著提高。
 

　　作為自控系統(tǒng)來說，具有一個PLC控制器也是必不可少的，針對污水提升泵房是需要單獨設(shè)置一個PLC控制單元的，并且需要針對水泵的能耗曲線和工況特點進行編程，并能夠根據(jù)采集的實時數(shù)據(jù)進行程序運算后對現(xiàn)場水泵進行控制，通過現(xiàn)場安裝的PLC最終實現(xiàn)水泵提升的能耗優(yōu)化的自動控制。
 

　　具備了上述的硬件以后，就需要對軟件部分進行條件的設(shè)定，由于污水廠的運行人員大部分不是自控專業(yè)，對自控系統(tǒng)的理解并不是很到位，這里也不展開對自控系統(tǒng)內(nèi)部核心程序的講解，只從污水廠運營管理的角度提出相應(yīng)的自控要求。
 

　　a、確定水泵運行的控制方式，恒定液位還是恒定流量。兩種方式帶來不同的控制策略，這需要污水廠根據(jù)外管網(wǎng)的實際要求來進行確定，外管網(wǎng)對液位控制要求比較高的，就需要恒液位控制優(yōu)先；沒有特別的要求的，可以考慮在盡可能低的最高液位下恒流量運行。恒流量運行對污水廠的生化系統(tǒng)的友好性更強，但是恒液位往往是管理部門的重點強調(diào)的，污水廠要結(jié)合自身的優(yōu)化需要，靈活采用水泵控制方式。
 

　　b、將收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供到自控程序編寫人員，程序人員必須使用現(xiàn)有真實的基礎(chǔ)工況數(shù)據(jù)進行程序編寫，這樣才能在實現(xiàn)復雜的控制功能時能夠準確的與實際工況吻合，而不是滿足控制但是與實際不相符，最終也導致控制不能實時到位。
 

　　c、提出控制要求。污水廠需要實現(xiàn)水泵的高效運行，需要在不同的控制策略下實現(xiàn)區(qū)間內(nèi)水泵的自動啟停和頻率調(diào)整，并且每一臺水泵的揚程和流量在水泵樣本的高效段內(nèi)，這就是水泵能耗優(yōu)化的自控系統(tǒng)的具體要求。這需要運行人員和自控編程人員深度交流水泵高效段的含義，每天進水流量的時變化情況，恒液位或者恒流量運行的控制目標等內(nèi)容，才能讓編程人員編制合理的控制程序。
 

　　d、目標實現(xiàn)。通過液位計數(shù)據(jù)、電度表數(shù)據(jù)、流量計數(shù)據(jù)等進行單臺至多臺水泵的流量和揚程的核算，復核水泵運行區(qū)間是否在設(shè)定的高效段內(nèi)，如偏差較大，應(yīng)進行程序調(diào)整，直至最終實現(xiàn)不同工況下，各臺水泵的高效運行。
 

　　污水提升泵的高效低耗的運行優(yōu)化不是簡單的水泵提升疊加，而是對水泵參數(shù)、運行工況、控制反饋參數(shù)等有全面的理解和應(yīng)用，需要運營和自控兩種不同專業(yè)共同融合進行設(shè)計，并且需要一段時間的調(diào)整和修改之后，實現(xiàn)水泵能耗節(jié)省的最大化，只有這樣才能真正的實現(xiàn)水泵的能耗優(yōu)化控制運行。
 

　　后續(xù)將繼續(xù)對后續(xù)處理流程的優(yōu)化運行措施展開進行討論，歡迎持續(xù)關(guān)注并參與討論。
 

　　原標題：市政污水廠運行優(yōu)化管理(十)