能效管理平臺(tái)在污水處理廠中的應(yīng)用

時(shí)間：2022-08-05作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：146

摘要：《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》指出，2021—2025 年合理減緩我國(guó)城鎮(zhèn)污水收集處理設(shè)施發(fā)展不平衡不充分的矛盾，系統(tǒng)推動(dòng)補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)，全方面提升污水收集處理效能，加速推進(jìn)污水資源化利用，提高設(shè)施運(yùn)行維護(hù)水平?！笆奈濉逼陂g，新建、改建和擴(kuò)建再生水生產(chǎn)能力不少于1500 萬(wàn)立方米/日。大量污水處理廠的建設(shè)，降低了污染物的排放，改良了水環(huán)境，同時(shí)污水處理是高能耗產(chǎn)業(yè),這給能源消耗增加了壓力，因此需要建立一套合理的能效管理平臺(tái)進(jìn)行能源管理達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：污水廠、水環(huán)境、能源管理、節(jié)能降耗

一、污水廠配電結(jié)構(gòu)和處理工藝

1.1.配電結(jié)構(gòu)

污水廠設(shè)備要求供電可靠性，一般不允許停電，中斷供電將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，因污水廠供電負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)，應(yīng)采用兩路電源供電，同時(shí)為保證電源可靠性，備用一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，至少滿足廠內(nèi)應(yīng)急通風(fēng)換氣、消防、應(yīng)急照明等用電。

1.2. 污水處理工藝

國(guó)內(nèi)的污水處理工藝大概有30種，較為常見(jiàn)的氧化溝、A/A/O、A/O、SBR，處理流程包括粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、精細(xì)格柵、AAO生物池、MBR膜池及膜設(shè)備間紫外線消毒渠、回用水池及回用水泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、儲(chǔ)泥池及污泥脫水車(chē)間等，復(fù)雜的處理工藝提升了運(yùn)維和管理的難度。

1.3. 能耗分布

污水處理廠的能耗成本主要為電能、藥物、燃料，其中電能消耗占有60~90%，我國(guó)污水二級(jí)處理電能消耗為0.19~0.36 kWh/m3，經(jīng)過(guò)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠能耗狀況及其影響因素進(jìn)行分析，結(jié)果表明目前我國(guó)城市污水處理廠平均能耗為0.29kWh/m3，而美國(guó)污水處理廠平均能耗為0.2kWh/m3，日本為0.204~0.254kWh/m3?？傮w上看,我國(guó)在污水處理中的節(jié)能降耗、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)方面起步晚，還存在很大的節(jié)能降耗空間,而電能的消耗大在污水提升泵、鼓風(fēng)曝氣和污泥處理環(huán)節(jié)，較高的能耗水平在一定程度上影響了污水處理的建設(shè)和發(fā)展,同時(shí)為了響應(yīng)雙碳戰(zhàn)略，需要探索一種科學(xué)的能源管理措施來(lái)促使節(jié)能降耗的完成。

二、能效管理解決方案--AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺(tái)的產(chǎn)品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分析、治理裝置，用于監(jiān)測(cè)污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度，著重監(jiān)測(cè)主要用能設(shè)備能效，保護(hù)污水廠運(yùn)行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案。




圖1 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

2.1.**供電可靠性

對(duì)污水廠配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級(jí)配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于監(jiān)測(cè)各回路的電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

污水廠存在大量的非線性負(fù)載，通過(guò)監(jiān)測(cè)其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容忍度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量，并配置對(duì)應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施進(jìn)一步提高供電可靠性。




圖2  AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)主接線圖

2.2.建立能源計(jì)量體系

AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)搭建計(jì)量體系，采集污水處理廠能源數(shù)據(jù)，顯示污水處理廠的能源流向和能源損耗，通過(guò)能源流向圖幫助其分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區(qū)域幫助其了解各工藝環(huán)節(jié)能源消耗量，并且可細(xì)化到樓層、車(chē)間、產(chǎn)線、班組、工序，計(jì)算產(chǎn)品單耗、單位面積能耗或萬(wàn)元產(chǎn)值能耗，從而計(jì)算出能耗總量和單位能耗。

圖3 能源流向圖







2.3.數(shù)據(jù)集抄并實(shí)時(shí)計(jì)量

AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)提供自定義時(shí)間抄表功能，可以在任意時(shí)間，任意地點(diǎn)，完成對(duì)企業(yè)的三級(jí)計(jì)量體系數(shù)據(jù)閱覽，減少了人工投入。同時(shí)各類(lèi)保護(hù)、儀表主動(dòng)定時(shí)上傳數(shù)據(jù)，保證了能源時(shí)效性，為其節(jié)能降耗，提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。




圖4 數(shù)據(jù)集抄報(bào)表

2.4. 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)支持接入分布式光伏電站以及風(fēng)力發(fā)電站，為企業(yè)提供分布式電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)和發(fā)電日/月/年/累計(jì)收益和減排分析，支持自發(fā)自用、余電上網(wǎng)。在儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，平臺(tái)接入BMS和PCS數(shù)據(jù)，支持充放電配置策略，并對(duì)電池管理系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)預(yù)警，根據(jù)其負(fù)荷特點(diǎn)，削峰填谷，充分使用新能源，降低污水廠碳排放。




圖5 分布式光伏電站監(jiān)測(cè)運(yùn)維

2.5. 提升主要用能設(shè)備能效

污水處理廠中有著大量的電機(jī)、水泵，其中污水提升泵和鼓風(fēng)曝氣能耗占據(jù)了工藝能耗中的大多數(shù)，平臺(tái)針對(duì)這些工藝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，工藝之間橫向比較，尋找較具調(diào)控潛力的用電設(shè)備、工藝單元，幫助用戶發(fā)現(xiàn)其能效提升空間并提供解決方案，找到較佳的運(yùn)行區(qū)域，顯著降低能源消耗。




圖6 管網(wǎng)圖和能效監(jiān)測(cè)

2.6. 報(bào)警及時(shí)推送

平臺(tái)提供能源報(bào)警功能，一旦發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏，能源消耗異常，電參量異常等情況，能提供多種方式的報(bào)警，包括但不限于郵件、短信、釘釘推送等。




圖7 報(bào)警記錄與管理

2.7. 加強(qiáng)運(yùn)維管理

加強(qiáng)巡視維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)或消滅設(shè)備隱患，提高供電可靠性。配置重要設(shè)備包括變壓器、電氣柜、高壓電纜、空調(diào)主機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備信息，配置二維碼，快速在移動(dòng)端獲取設(shè)備信息、設(shè)備維修歷史記錄以及解決問(wèn)題的常用辦法。




圖8 設(shè)備運(yùn)維檔案

2.8. 典型硬件

三、結(jié)語(yǔ)

隨著污水處理廠的不斷擴(kuò)建，運(yùn)行費(fèi)用的持續(xù)上升，能源消耗不斷增加，通過(guò)合理運(yùn)用能源管理平臺(tái)，利用**的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠提高污水廠的供電可靠性，找到節(jié)能降耗的實(shí)際方案，深入能耗分析，發(fā)掘節(jié)能潛力，為管理者提供準(zhǔn)確化的管理手段，提高污水處理廠的能耗管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧嘉錫.城市污水處理廠的能耗分析及節(jié)能降耗措施[J].低碳世界.2018年08期

[2] 馬培.對(duì)城市污水處理廠能耗分析與節(jié)能降耗途徑探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版).2018年06期


江蘇安科瑞電器制造有限公司專(zhuān)注于餐飲油煙在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),油煙濃度在線監(jiān)控系統(tǒng),工業(yè)企業(yè)能源管理系統(tǒng),企業(yè)綜合能源管理系統(tǒng)等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 安科瑞變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在安慶市靜脈產(chǎn)業(yè)園應(yīng)用

  摘要：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是將變電站內(nèi)的二次設(shè)備經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)、并與上級(jí)調(diào)度通信的綜合性自動(dòng)化功能。關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；自動(dòng)監(jiān)視；保護(hù)；調(diào)度通信1.概述安慶市靜脈產(chǎn)業(yè)園是為創(chuàng)建安慶市經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期環(huán)境安全**、建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、推進(jìn)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高土地利用價(jià)

• 【油煙濃度在線監(jiān)控系統(tǒng)】油煙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成

  油煙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是為滿足環(huán)保行業(yè)特殊需求，利用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)、GPRS 無(wú)線通信技術(shù)等開(kāi)發(fā)的集油煙監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸為一體的系統(tǒng)。對(duì)餐飲企業(yè)油煙排放濃度指標(biāo)進(jìn)行在線監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)餐飲油煙排放的現(xiàn)場(chǎng)*、測(cè)量、執(zhí)法。油煙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由油煙在線監(jiān)測(cè)儀、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控軟件云平臺(tái)組成，它可對(duì)油煙濃度、顆粒物濃度、非甲烷總烴濃度，以及風(fēng)機(jī)、凈化器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，集油煙監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ転橐惑w。

• 安科瑞AM系列微機(jī)保護(hù)裝置在貴陽(yáng)萬(wàn)科翡翠濱江配電工程項(xiàng)目的應(yīng)用

  摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)變電站正朝著現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展，自動(dòng)化設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置憑借自身優(yōu)異性能而獲得廣泛應(yīng)用。本文介紹的AM系列的微機(jī)保護(hù)裝置，可以針對(duì)貴陽(yáng)萬(wàn)科翡翠濱江配電工程中不同保護(hù)對(duì)象提供對(duì)應(yīng)的保護(hù)功能。并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)備自投保護(hù)裝置的邏輯進(jìn)行優(yōu)化，使得供電條件較加嚴(yán)謹(jǐn)。很大程度上提高了變電站運(yùn)行的可靠性、安全性和供電質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無(wú)人或少人值班。關(guān)鍵

• 【企業(yè)綜合能源管理系統(tǒng)】建立能源管理系統(tǒng)可以給企業(yè)帶來(lái)什么好處

  能源消耗是企業(yè)生產(chǎn)成本中重要的部分。我國(guó)大多數(shù)企業(yè)能源利用效率低，單位產(chǎn)品能耗高，不僅提高了產(chǎn)品成本，削弱了競(jìng)爭(zhēng)力，也不利于節(jié)能減排，影響到“可持續(xù)發(fā)展”大計(jì)。企業(yè)要在競(jìng)爭(zhēng)中求得生存就必須不斷降低產(chǎn)品能耗，從而降低成本。因而運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)能耗實(shí)行現(xiàn)代化的管理使企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化管理降低成本的重要的手段。建立能源管理系統(tǒng)可以給企業(yè)帶來(lái)巨大的效益A系統(tǒng)能使用戶全面了解生產(chǎn)過(guò)程的能源消耗情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)