|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Оптимизация работы воздуходувной. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Лаврухин А.А. По роду деятельности наше предприятие тесно связано с коммунальным хозяйством. Неотъемлемой частью коммунального хозяйства являются водоканалы. Это организации, обладающие большим, разнородным хозяйством, располагающимся на значительных площадях. Водоканалы также относятся к ресурсодобывающим предприятиям, что предусматривает значительную энергоемкость производства. Водозаборы, являющиеся ресурсодобывающим подразделением водоканалов, нуждаются в постоянном контроле и обслуживании применительно ко всем аспектам их функционирования. К таким аспектам относятся, например, целостность трубопроводов, качество работы насосов, химический состав воды и т.д. Также немаловажным аспектом вододобычи является себестоимость добываемой воды. На подавляющем большинстве водоканалов объем добываемой воды определяется на основании паспортных данных установленных насосов. При этом не учитывается ни глубина установки насосов, ни взаиморасположение скважин, ни реальное техническое состояние насосного агрегата. Учет поставляемой воды ведется из тех же соображений. И такие факты, как самовольная врезка в трубопроводы, т.е. хищения воды, обнаруживаются зачастую, случайно. На сегодняшний день, как правило, в водоканалах сложилась следующая ситуация: общее количество добываемой и поставляемой воды не известно; расчет с потребителем часто ведется, исходя из его потенциальных возможностей, т.е. по диаметру труб подачи; количество потребляемой электроэнергии определяется на стадии ее оплаты; постоянный дефицит воды, который чаще всего решается за счет ввода в эксплуатацию новых скважин или целых водозаборов; отсутствие контроля текущего технического состояния не позволяет выводить из эксплуатации насосы, находящиеся в предаварийном состоянии; любой дефект скважины или электропитания неизбежно вызывает выход насоса из строя. Таким образом, возникает задача контроля и учета производительности артезианского водозабора. Задача эта не нова: существовали даже штатные системы телемеханики, однако такие системы были больше ориентированны на насосные станции, чем на скважинное хозяйство. На эксплуатируемых в настоящее время водозаборах, как правило, имеется тот или иной набор аппаратуры, решающей задачи контроля. К таким устройствам можно отнести, например, контрольные шкафы, шкафы дистанционного управления скважинами, манометры, установленные на скважинах и т.д. Строящиеся водозаборы не оснащаются даже минимумом стационарных измерительных устройств. А из проектов водозаборов исчезли средства автоматизации, в связи с тем, что проектные институты коммунального хозяйства не в силах самостоятельно проектировать системы автоматизации в целом. Попытки использовать переносные измерительные устройства, например ультразвуковой расходомер Акрон , не приводят к желаемым результатам. Это связано с тем, что для ведения постоянного контроля за состоянием водозабора необходимо проводить измерения регулярно, а добраться до скважины иногда просто невозможно. Системы управления скважинами водозаборов 20-летней давности не соответствуют современным требованиям, предъявляемым к системам контроля скважинного хозяйства. И, несмотря на то, что на сегодняшний день не существует жесткого стандарта на системы контроля, де-факто сформирован перечень функций, которые должна выполнять такая система: работа в режиме реального времени, постоянный мониторинг процесса вододобычи и ее доставки потребителю, отображение результатов измерения в интуитивно понятной форме, хранение значений параметров в течение максимально возможного отчетного периода, управление технологическим процессом, контроль аварийных и предаварийных режимов работы насосного агрегата, документирование, протоколирование аварийных и предаварийных ситуаций, протоколирование действий дежурного оператора, звуковая и световая сигнализация состояния технологического процесса. Из всего перечня старые системы или системы телемеханики в полной мере позволяют лишь дистанционно включать и выключать двигатели насосов и осуществлять функции технологического контроля на уровне работает/не работает . Кроме набора функций, также де-факто, сформирован ряд требований к системам контроля на водозаборе: наращиваемость и масштабируемость защищенность от электрических помех способность работать в условиях сложных климатических условий наличие средств самодиагностики всех компонентов системы наличие средств диагностики средств связи и линий связи ремонтопригодность и простота в обслуживании, защищенность от сбоев вычислительной аппаратуры за счет построения распределенных систем и дублирования основных компонентов, наличие средств резервного хранения результатов измерения, возможность использования современных способов передачи информации, таких как радиосвязь, Internet, и мобильная телефонная связь защищенность от несанкционированного доступа к управлению технологическим процессом, возможность взаимодействия с другими средствами автоматизации наличие проектной документации, инструкций и руководств пользователей системы. Системы телемеханики не удовлетворяют, например, требованию наращиваемости и масштабируемости. Дело в том, что системы телемеханики, как правило, вводились в эксплуатацию вместе с водозабором, и порядок их использования определялся существующим набором механизмов и порядком их работы. Внесения изменений в системы такого типа не предполагалось. И действительно, насосные станции, основной объект применения систем телемеханики, - достаточно стационарный объект, чего нельзя сказать о водозаборе: на водозаборе могут быть заменены насосные агрегаты и шкафы управления, может меняться взаиморасположение скважин и их количество. Эти факторы могут потребовать внесения значительных изменений в систему телемеханики, или отказа от использования такой системы в целом. Даже если система телемеханики вводилась в эксплуатацию, то в процессе работы водозабора такие системы требовали регулярной модификации, которая проводилась силами обслуживающего персонала, что в конечном итоге, приводило к полному или частичному выходу системы из строя. На смену системам телемеханики, с огромной разницей во времени, пришли современные автоматизированные системы контроля, управления и диагностики (АСКДУ). Многоуровневые и иерархические системы АСКДУ является программно-аппаратным комплексом, т.е. объединением аппаратных и программных средств в единую систему. Любая АСКДУ может быть разделена на три уровня (Рис. 1): Состав оборудования, входящего в эти три группы устройств, и средства связи, соединяющие их между собой, определяют функциональные и технологические возможности АСКДУ. Управляющим компонентом системы является программное обеспечение. В 2001 г. специалистами нашего предприятия разработана система контроля, управления и диагностики для водоканала г. Туймазы (республика Башкортостан). Объектом автоматизации являются два артезианских водозабора Нуркеево-1 и Нуркеево-2 . Оба водозабора расположены в пригородной зоне. К объектам контроля и управления относятся скважины водозаборов, резервуары чистой воды, водоводы насосной станции, расположенной на территории диспетчерской водозабора Нуркеево-1 . На территории водозабора Нуркеево-1 расположено 13 артезианских скважин, они расположены 3-мя группами по 3-4 скважины на расстоянии 150-500 м друг от друга. На территории водозабора Нуркеево-2 расположено 11 артезианских скважин, скважины расположены последовательно на расстоянии 200 м друг от друга. В скважинах с помощью погружных насосов производится подъем воды на поверхность и закачивание ее в коллекторы. В качестве привода насосов используются трехфазные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором мощностью до 12 кВт. Предусматриывется контроль следующих технологических параметров: значение расхода воды; давление в трубопроводе; динамический уровень воды в скважине; токи нагрузки по трем фазам электропитания насоса. С водозабора Нуркеево-1 все перечисленные технологические параметры собираются в диспетчерском пункте водозабора в режиме реального времени по проводным линиям связи. Со скважин водозабора Нуркеево-2 информация собирается компьютером, установленным в центральном диспетчерском пункте - здании водоканала. Связь между объектами водозабора осуществляется по проводным линиям связи. Центральным диспетчерским пунктом (в дальнейшем ЦДП) по отношению к обоим водозаборам является здание водоканала г. Туймазы. Связь между водозаборами и ЦДП осуществляется по радиоканалу. Дистанционное управление объектами водозабора осуществляется только из ЦДП. Объектам управления являются электродвигатели насосных агрегатов скважин. Управление дискретного типа, т.е. включить - выключить . Рис. 2. Взаиморасположение объектов водозаборов Нуркеево-1 и Нуркеево-2 Система предназначена для круглосуточной работы в режиме реального времени. Измерения проводятся периодически, частота опроса каждого информационного канала -2 минуты. Время реакции системы на управляющие команды оператора не более 0,1 с. Система обеспечивает измерение значений перечисленных технологических параметров с основной относительной погрешностью не более ±1.5%. Такой режим работы обеспечивает возможность своевременной реакции персонала на события, происходящие на объекте автоматизации и зафиксированные системой. Система создана на базе следующих компонентов: Датчики. Датчик расхода ВЭПС модификация ПБ-3 Ду 50 и 80 Датчик динамического уровня воды ПКДУ-2 Датчик давления МИДА ПИ 13 1.0 Датчик тока трансформаторный ДТТ-007 Датчик положения ключа ручное/автоматическое управление Датчик аналоговой охранной сигнализации Контроллеры и реле. Восьмиканальный модуль аналогового ввода I7017 Модуль дискретного вывода I7042 Реле RM104 Контроллер задержки отбоя охранной сигнализации Программное обеспечение. Преобразователи(I7520) интерфейсов и усилители сигналов(I7510) RS485. Устройство грозозащиты Hakel DBR 485. Радиомодем Хитон . Комплекс охранной сигнализации. Схема расположения контроллеров и средств связи приведена на Набор датчиков системы обусловлен набором измеряемых параметров. Все выбранные датчики известны и применяются повсеместно. Набор контролеров включает только контроллеры серии i7000. Это серия контроллеров полностью аналогична устройствам ADAM 4000, с точностью до номеров внутри серий. Например, аналогом модуля ADAM 4017 является модуль I7017. Информации и по датчикам и контроллерам достаточно в специализированных изданиях, поэтому нет смысла подробно описывать их свойства и особенности функционирования. Хотелось бы остановиться на организации связи и программном обеспечении системы. Сбор измеренных значений осуществляется двумя вычислительными комплексами. В состав вычислительного комплекса входит персональный компьютер и специализированное программное обеспечение. Первый вычислительный комплекс установлен в центральном диспетчерском пункте(здание водоканала). Второй - в диспетчерском пункте водозабора Нуркеево-1 . Первый комплекс является управляющим по отношению ко второму. Вычислительный комплекс центрального диспетчерского пункта предназначен для: сбора и отображения информации с контроллеров скважин водозабора Нуркеево-2 ; управления электродвигателями насосных агрегатов скважин водозабора Нуркеево-2 ; управления вычислительным комплексом, установленным в диспетчерском пункте водозабора Нуркеево-1 ; хранения собранной информации; решения задач документооборота. Вычислительный комплекс, установленный в диспетчерском пункте водозабора Нуркеево-1 предназначен для: сбора и отображения информации объектов автоматизации водозабора Нуркеево-1 ; передача управляющих команд, поступающих из центрального диспетчерского пункта в измерительные контроллеры и контроллеры управления. дублирования основных элементов программной части комплекса. Система строится на базе стандартных интерфейсов RS232 и RS485(Рис. 3). Для организации связи между управляющими компьютерами используется интерфейс RS 232. Для организации связи управляющих компьютеров с контроллерами - протокол RS485. Применение этого протокола предполагает построение сети RS485, используя в качестве физического носителя двухпроводную линию связи. В сеть RS485 включаются модули сбора данных и управления. Управляющим устройством такой сети является компьютер. Использование интерфейса RS485 обеспечивает гибкость и наращиваемость систем, за счет возможности добавления в сеть RS485 любых устройств, поддерживающих этот протокол обмена. Тип связи комбинированный , т.е. связь между объектами расположенными на территории каждого из водозаборов - проводная, связь между водозаборами - радиоканал. В качестве проводной линии связи использован кабель типа КВВГ. Радиосвязь организована на основе радиостанций Motorola M208 и радиомодемов Хитон [1]. Модемы выполняют роль радио удлинителя линии связи RS485. Тип радиосвязи - точка - многоточка . Использование радиосвязи в режиме точка-многоточка позволяет говорить о сегментарном расширении системы, т.е. о возможности добавления других объектов в состав объекта автоматизации. Такой тип радиосвязи и наличие двух пунктов сбора информации позволяет, во первых, разделить функции между двумя компьютерами, и реализовать в полном объеме резервирование данных и, во вторых, реализовать функцию быстрого перехода на резервный управляющий вычислительный комплекс в случае выхода основного комплекса из строя. Программное обеспечение создается на базе SCADA TraceMode[2]. Как и любая SCADA система она, является специализированным средством создания программной части автоматизированных систем. Специфика SCADA систем заключается в наличие уже готовых механизмов, реализующих измерение значений технологических параметров, связь с контроллерами, связь между рабочими станциями, организацию управления технологическим процессом, связь с системами офисной или промышленной автоматизации, организацию процесса документирования, организацию WEB сервера и т.д. Все эти механизмы, дополненные алгоритмами, реализующими обработку измеренных величин с учетом специфики технологического процесса и набора информационных экранов с реалистичным и интуитивно понятным изображением элементов объекта автоматизации и являются, в конечном итоге программной частью АСКДУ. Система обеспечивает выполнение следующих функций: дистанционное измерение физических величин, соответствующих следующим технологическим параметрам скважины : расход воды, динамический уровень воды в скважине, давление в трубопроводе, ток нагрузки по трем фазам. дистанционное управление электродвигателями насосных агрегатов; охранная сигнализация; преобразование полученных значений параметров в унифицированные сигналы; передача данных от измерительных узлов к пункту сбора информации; диагностирование отдельных компонентов системы; интерпретация результатов измерения; отображение интерпретированных значений; хранение интерпретированных значений; хранение паспортных данных об агрегатах объекта автоматизации и оборудования системы; обработку значений технологических параметров; создание документов установленного образца на основании измеренных и хранимых значений; ведение журнала тревог. Выполнение всех вышеперечисленных функций обеспечивает: оперативный контроль количества добываемой воды с детализацией по скважинам; возможность оперативного контроля состояния агрегатов объекта автоматизации; возможность оперативного контроля состояния оборудования системы; возможность статистического анализа работы узлов объекта автоматизации; возможность введения автоматизированного документооборота; возможность оптимизации вододобычи по отдельному водозабору и по каждой скважине; сохранность имущества периферийных объектов водозаборов. Учитывая наличие измерительной аппаратуры не только на скважинах, но и на насосной станции Нуркеево-1 , система позволяет наладить учет добываемой воды, отпускаемой воды и оценить возможные потери воды в трубопроводах. Сопоставление энергопотребления насосного агрегата скважины и ее реальной производительностью делают возможным оценку рентабельности ее эксплуатации. Возможность экспорта данных делает возможным использование информации, собираемой АСКДУ в системы управления предприятием. Наличие постоянного контроля позволяет своевременно принимать меры по предотвращению аварийных ситуаций. Все это позволяет утверждать, что современные АСКДУ способны решать задачи автоматизации водозаборов в полном объеме. Список литературы: Радиомодем Хитон . Руководство по эксплуатации. ОКБ Хитон , Пермь. ТРЕЙС МОУД - графическая инструментальная система для разработки АСУ , Москва 2000 г
А.Н. Карманов, начальник управления водоканала и очистки сточных вод ОАО Нижнекамскнефтехим На очистных сооружениях сточных вод цеха №3406 УВК и ОСВ в аэротенках широко применяется биохимическое окисление органических веществ. Биохимическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов использовать для питания находящиеся в сточных водах органические соединения (кислоты, спирты, углеводы, белки и др.), которые являются для них источником углерода. Необходимые для жизнедеятельности азот, фосфор, калий они получают из различных соединений. В процессе питания микроорганизмов происходит прирост массы. Микроорганизмы усваивают пищу путем осмоса через мельчайшие поры в поверхности клеточной оболочки. В процессе питания микроорганизмы размножаются и растут. Скопления бактерий образуют активный ил. Для дыхания аэробные (живущие в присутствии кислорода) микроорганизмы используют растворенный в аэротенках кислород из воды. В аэротенках через стальные трубы (аэраторы) постоянно подается воздух. Кроме того, аэрация служит для перемешивания иловой жидкости и поддержания активного ила во взвешенном состоянии. Для жизнедеятельности микрооргнизмов, участвующих в биохимичсеском окислении, в аэротенки подается сжатый воздух от воздуходувок. Из-за постоянных изменений температуры и давления окружающего воздуха меняется его плотность и поэтому нагрузка электродвигателей существенно меняется, что приводит к бесполезной трате электроэнергии. С целью решения этой проблемы был заключен лицензионный договор между ОАО Нижнекамскнефтехим и разработчиком Рагиновым Н.М. о передаче НОУ-ХАУ Оптимизация работы воздуходувной станции . Согласно договору, на каждую воздуходувку установили стабилизаторы. Стабилизатор (регулятор подачи воздуха) - это электронный прибор, который непрерывно получает информацию с датчика тока или с преобразователя давления в виде электрического сигнала, величина которого определяет степень нагрузки на электродвигатель. Через фиксированный интервал времени регулятор сравнивает показания датчика с эталонными настройками и, при необходимости, производит корректировку нагрузки на электродвигатель, позволяя компрессору или воздуходувке работать в оптимальном заданном режиме, не допуская перерасхода электроэнергии. Стабилизатор позволяет установить любую необходимую для технологии нагрузку, которая будет поддерживаться в течение всего времени работы вохдуходувок и компрессоров. В зависимости от температуры и давления окружающего воздуха плотность всасываемого воздуха меняется, при этом объем прокачиваемого воздуха компрессором или воздуходувкой остается неизменным. Соответственно, несколько раз в сутки меняется нагрузка и потребление электроэнергии двигателем. Разница в потреблении электроэнергии, связанная с перепадом температуры даже в летнее время (в дневное и ночное время) доходит до 10%. Разница в потреблении электроэнергии между летним и зимним периодами достигает до 25 %. Это связано с тем, что вес воздуха при -30°C=1,452 кг/м3, а при +30°C= 1,165 кг/м3. Перерасход электроэнергии происходит в ночное время суток, когда количество сточных вод сокращается на 40-45%, в то же время потребление электроэнергии электродвигателями воздуходувок увеличивается на 8-10% по сравнению с дневным потреблением, за счет понижения температуры и увеличения плотности всасываемого воздуха. Использование энергосберегающей технологии и стабилизаторов, переданных по вышеуказанному лицензионному договору, позволило сократить потребление электроэнергии в течение 2-х лет на 8,1 млн. кВтч. Итого за II квартал 2002 года экономия электроэнергии за счет внедрения НОУ-ХАУ составила 815532 кВтч. Данные по потреблению электроэнергии без стабилизатора тока и со стабилизатором представлены на диаграмме. Потребление эл. энергии на перекачку 1 тыс.м3 воздуха до внедрения мероприятия составляло 728,4 кВтч, после внедрения фактическая норма потребления эл. энергии составила 662 кВтч/тыс.м3. Снижение нормы потребления электроэнергии после внедрения мероприятия составило 66,4 кВтч/тыс.м3. Экономия электроэнергии за счет внедрения НОУ-ХАУ Оптимизация работы воздуходувной станции составила 8,1 млн. кВтч. Вывоз мусора подгонку и утилизация отходов Пасэ. Аналіз виконання кдпе за 2002 рік. Реформирование рао "еэс россии". Центр солнечной энергии. Энергетическая стратегия до 2030 года. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
