900 MW機組澄清池污泥脫水控制系統改造

1 澄清池污泥脫水系統

1.1 項目背景

外高橋第二發電廠發電機組原水取自長江水，原水預處理系統采用機械加速澄清池和加藥設施完成凝聚、絮凝、沉淀和消毒過程，去除長江原水中大部分懸浮物、膠體、細菌和其它微生物。由于外高橋第三發電廠的機組用水也由外高橋第二發電廠提供，共建有5套澄清池系統，其中3套50%澄清池系統供外高橋第二電廠使用，2套100%澄清池系統供外高橋第三電廠使用。

目前，日常運行3 套澄清池，澄清池系統運行中產生的干泥量約204 kg/h，其中外高橋二廠的澄清池排泥水進入污泥池中轉回收，當積累到一定液位后由污泥泵輸送至濃縮池進行濃縮；外高橋三廠澄清池的排泥水直接接入濃縮池進行濃縮。原濃縮池底部的泥水由排泥泵輸送至月亮灣濕地排放，由于濕地不再允許排放，需要新增澄清池污泥脫水系統，增加污泥濃縮和脫水處理等設備設施。

1.2 污泥脫水的意義

火力發電廠在生產過程中產生的工業廢水，如果不經過相應處理而直接排放，會給水體和大氣帶來二次污染，破壞生態環境

。污泥脫水是污水處理的必要環節，能夠有效去除污泥中含水量，減少污泥體積，方便污泥的最終處置。

在有限空間內（室內）檢測壓力容器內的硫化氫含量時，需佩戴正壓式呼吸器，個別員工為圖省事，違章操作，不佩戴防護用品，打開釋放點直接將油氣排放在有限空間內檢測，加大了操作員工中毒的風險，這種檢測方法人為因素對測量結果影響較大。同時在排放氣液時，排出的液體不但污染檢測設備，飄散在空氣中的油氣和散落在地面的油污，增加了治理環境污染的工作量[4]。

外高橋第二發電廠出于保護生態環境的目的，將澄清池污泥進行脫水處理，并投資建設了污泥脫水系統，體現了國有企業的社會擔當。干化后的污泥可以用于農業、森林和園藝，改良廢棄礦場等場地土壤，形成良好的生態循環

。同時，通過污泥外售也能夠為電廠帶來一定的經濟效益。

1.3 澄清池污泥脫水流程

2）A-B控制系統構成簡單，通用性強。在構建可編程序控制器系統時，僅需要在其I/O 組件的端子上接入相應的輸入/輸出線即可，無需諸如繼電器之類的固體電子器件和大量繁雜的硬接線線路。當控制要求改變并需要變更控制系統的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序。

根據運行工況和現有場地、設施，污泥脫水處理系統將采用如下流程：

按照常規設計，脫水機排水將被引入回用水池，通過回用水泵再次送入澄清池進口作為原水。但由于考慮到脫水機運行過程中，連續投加脫水助劑，脫水機排水中會殘留一部分藥劑，脫水助劑一般采用陽離子聚丙烯酰胺藥劑，據其他電廠的反饋，該藥劑會導致后續化學水處理系統中的膜設備污堵

，因此不再考慮將脫水機排水回用至澄清池進水，而是將脫水機的排水就近排入地下污水池或廢水貯存池。通過計算，脫水機按每天運行8 h，排水量約為 13.60 t/h，全年總排水量約為4 萬 m

，外高橋二廠的廢水貯池容量完全可以接收此部分排水，因此設計將脫水機濾液排入廢水貯池，而不再回收利用。

1.4 澄清池污泥脫水系統組成

污泥脫水系統主要由脫水機系統、加藥系統和排水系統組成。其中脫水機為主設備，其他為輔助設備。

2）濃縮池排泥泵改為變頻控制，增加變頻控制邏輯

脫水機系統配置2 臺脫水設備以及脫水塔，脫水機負責脫水，產出的泥餅卸放至電動泥斗中，待累積一定數量后卸放至卡車外運處理。綜合考慮脫水效率以及建造維護成本，外高橋二廠選用離心脫水機作為脫水設備。

原設計考慮到方便運行人員的操作，而設計了遠程控制功能。但在實際使用過程中，運行人員操作電動泥斗時，往往需要到現場與裝車司機交接后才能開啟泥斗，泥斗的遠控功能就顯得多余。操作泥斗時為了保障現場周圍的人身安全，運行人員必須到現場檢查確認后方能進行操作。因此，此次改造中我們取消了電動泥斗的遠控功能，以符合實際使用情況。

尼姑寺的所有建筑朝東而坐，右邊是田野和村舍，左邊是蒼翠的原始森林。站在寺院的院子里放眼望去，雄奇的山川盡收眼底。寺院院子里，各種花卉爭相開放，山風吹過時，陣陣花香混合著從大殿飄來的檀香撲鼻而來。下了早課的尼姑們，身著絳紅色的袈裟，在寺院旁邊的核桃林中閉目念誦。

由于濃縮池系統需沉降12～24 h 以上才能達到效果

，故脫水設備運行方式為每天運行8 h，年運行小時數為2 920 h。按年所需處理泥水總量4.5 萬～6 萬t 計算，脫水設備出力在15～22 t/h 之間。考慮到設備檢修等情況，故配置了2臺15 t/h的離心式脫水機。

加藥系統主要為離心機提供絮凝劑以提高脫水效果

，系統由2 臺計量泵、1 套藥劑混合設備以及相關管件和控制系統構成。

海德格爾的“詩意的棲居”是對園林詩化的哲學表達，因而可以說，大觀園是曹雪芹詩意存在方式的感性表達，是安頓自身的詩意棲居地。大觀園作為一種情感載體，因為蘊含了曹雪芹的人格理想，凝結了他的情感意趣，所以成為具有文化意涵的審美意象，寄寓著曹雪芹的人生理想與生活意趣。

原設計將離心機的排水引入機組回用水池，通過回用水泵作為原水再次送入澄清池進口，現改為將脫水機濾液通過管道自流回到外高橋二廠的廢水貯池。

2 控制系統改造

2.1 PLC控制系統的優點

此次改造選用美國羅克韋爾公司的A-B 可編程控制器，CPU 型號為1756，編程軟件為RSLogic5000。該PLC控制系統具有以下特點：

當前，我國化肥行業整體形勢嚴峻，一方面，產能結構性過剩、產品同質化嚴重、低水平競爭等嚴峻現狀倒逼肥企轉型升級；另一方面，國家扶持政策取消、農業供給側改革深化、安全環保從嚴、肥料分級等政策迫使行業深化改革。在整體市場環境較差、產能迅速退出的大趨勢下，倍豐鹽湖農業科技卻橫空出世，強勢入駐中國復合肥之鄉。這不僅僅彰顯了倍豐鹽湖科技激流勇進、逆勢而行的勇氣，也彰顯了它運籌帷幄、志在必得的底氣。

1）編程簡單。RSLogic5000 采用梯形圖形式的編程語言，形象直觀，方便現場工程人員熟悉與掌握

。

日常運行的3 套澄清池系統中，每套澄清池出力為600 t/h，其中2 套為機械加速澄清池，1 套為高效澄清池，其設計水質中懸浮物約為89 mg/L，澄清池中投加的凝聚劑總量約12.5 mg/L。外高橋二廠的2 套澄清池24 h 運行，排泥周期為4 h 一次，每次約15～20 min，流量不定，排入一座250 m

的污泥池，當污泥池積累到一定液位后由污泥泵輸送至濃縮池。外高橋三廠的1 套澄清池每天運行20 h，連續排泥至濃縮池，流量為10 t/h。按澄清池排泥濃度1%計算，得出濃縮池進水流量為20.3 t/h，濃縮時間可達16 h，符合相關規定。

3）抗干擾能力強，可靠性高。A-B控制系統是專為工業控制設計，在設計和制造過程中采用了多層次的抗干擾措施。同時各類元器件都經過精心挑選，可在惡劣環境下穩定工作，其平均無故障時間通常在2萬h以上。

本次TGP超前預報實驗是在蓄積峽引水發電隧洞開挖中對于掌子面前方未開挖巖層進行地質巖性變化的界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等不可預測的情況進行探測，炮孔布置在入洞口右側，其布置情況如表2所示。

4）體積小，維護方便。A-B 控制系統的體積小，重量輕，便于安裝。A-B 控制系統具有自診斷功能，能檢查出自身的故障，方便操作人員檢查和處理。同時控制系統架構都采用了模塊化結構，發生故障后只需更換模塊即可，方便維護。

5）功能齊全。A-B 控制系統除了配備基本的開關量和模擬量輸入/輸出、邏輯控制、順序控制、信號處理等功能外，還具有強大的網絡功能，可以通過各種通信接口將數據傳送給上位機，以實現上位機的數據采集和監控。

2.2 控制系統概況

根據澄清池污泥脫水系統設計，將新建一座兩層的脫水機樓，一層為汽車通道，二層布置2臺脫水機、1 臺電動泥斗等設備。拆除原廢水系統的助凝劑計量箱和助凝劑計量泵，更換為脫水助劑加藥設備。由于原濃縮池排泥泵出力不滿足要求，將更換新設備。

本次改造的具體工期見表1，計劃工作時間為14 天。首先，PLC 機柜在運輸到現場之后，為防止設備在運輸途中有所損壞，需要進行測點的復原檢測工作，預計為1～2 天時間。其次是PLC 機柜的安裝、接線和校驗工作，預計為9 天左右。最后是系統的整體調試工作，預計為3 天左右。根據工程進展情況，實際花費時間與計劃相符。改造工期見表1。

3 改造過程

3.1 控制系統優化

澄清池污泥脫水控制系統在改造過程中，針對現場實際應用情況，對原設計中一些不合理的地方提出了設計優化方案，主要優化如下。

1）脫水機的沖洗水門由手動控制改為遠程控制

脫水機的沖洗水門是為了防止污泥在脫水機進口堆積，造成管道堵塞而設計。雖然沖洗水門在平時運行中不會頻繁開啟，但是考慮到運行人員操作的方便，在此次改造過程中將沖洗水門改為了可以遠程控制的氣動閥門。

無論是對女司機肇事的特別關注，還是對整個女司機群體的調侃，即使夠不上性別歧視，也是一種與實際情況不符的不公。不僅這樣的說法不僅沒有大數據的支撐，且許多數據還證明，無論是肇事的絕對量、相對量，還是事故的慘烈程度，男司機都遠高于女司機。10月29日《中國青年報》的一篇報道披露，2016年男司機發生的交通事故與女司機相比，杭州市是6倍，南京市是2.4倍，而女司機肇事致人死亡數僅為男司機的五十分之一。其他數據也證明，交通肇事者中的男女比例明顯高于司機中的男女比例。

(2)受傳統應試教育觀念的深遠影響，教師的評價過于關注結果，忽視學生在不同時期的努力程度和進步狀況，沒有形成真正意義上的形成性評價，折射到教學中勢必造成教學活動重心的偏移，這樣就大大降低了數學教學活動的有效性。重結論、輕過程的教學活動，把形成結論的生成過程變成了單調呆板的機械記憶和模仿練習，學生缺乏對數學的體驗、感受、思考和探究，死記硬背和機械訓練成為數學教學活動的重要表現形式，學生的智慧、天性受到扼殺，個性發展受到摧殘，創新思維的形成成為泡影，嚴重影響了學生的全面發展。

原設計2臺濃縮池排泥泵額定出力分別為15 t/h，工頻控制，但在改造過程中每臺排泥泵的實際出力在7～15 t/h 之間，若以工頻額定出力輸出，將會造成不必要的能源浪費。出于節能降耗考慮，此次改造將2 臺排泥泵改為變頻控制，同時增加了PID 調節控制邏輯。

排泥泵頻率輸出通過PID 參數調節，以脫水機進口泥水流量作為被調量，當泥水流量增大時，增大排泥泵頻率輸出；當泥水流量減小時，減小排泥泵頻率輸出。如圖2 所示，排泥泵啟動后初始頻率設定為20 Hz，此時泥水流量為7.5 t/h左右；排泥泵的額定頻率設定為50 Hz，對應的泥水流量為15 t/h左右。

打開人體組織器官3D模型，對模型上的特定部位進行點擊操作，會顯示出該部位易發生的疾病列表；當用戶再次點擊列表上的疾病時，會得到該疾病的癥狀、病因、療法以及3D模型。點擊返回主菜單按鈕退回到首頁。

3）取消電動泥斗的遠程控制功能，改為就地控制。

解剖復位方法主要有①直視下復位。通常是暴露下脛腓前聯合，觀察下脛腓聯合前方的匹配情況；②點狀復位鉗鉗夾復位。用復位鉗在腓骨側腓骨縱軸或稍偏后位置鉗夾，使復位鉗的鉗夾方向與下脛腓聯合關節面的垂線保持一致；考慮彈性固定術后彈性固定裝置的蠕變，鉗夾復位時踝關節位置一般位于趾屈位[7]；③術中參照健側術前或術中影像學檢查情況；④有條件可采用術中CT評價。

3.2 改造工期

整個控制系統畫面如圖1 所示，濃縮池底部的泥水通過排泥泵輸送至離心脫水機，脫水助凝劑通過加藥泵送入離心機進料管道處，脫水機將泥水脫水處理后，濾液將自流接至廢水貯池，而泥餅則掉入脫水機下部的電動泥斗，電動泥斗裝滿后可卸到其下方的汽車，外運處理。

3.3 改造實施過程

本次控制系統改造的具體實施過程分為以下四個步驟：

由圖4(a)可知，當τ

1）PLC機柜安裝

PLC機柜完成復原檢測后將進行機柜安裝，分別需要安裝CPU 控制電源柜和I/O 控制柜。其中CPU控制電源柜如圖3所示，采用了雙機熱備冗余CPU控制器，以提高系統的安全穩定性。特別配置了光纖通信接口，方便與其他系統之間的數據交換與傳輸，充分滿足了系統控制需求。I/O 控制柜則主要配置了I/O卡件等設備。

2）現場熱控設備安裝

需要安裝的現場熱控設備主要包括電動執行機構，氣動門，流量計和液位計等。據現場I/O測點數量統計，DI 測點 55 點，DO 測點 17 點，AI 測點 7點，AO測點2點，總計81點。

3）控制畫面與邏輯組態

本次改造采用RSLogic5000 進行控制邏輯組態，而運行畫面的組態則使用RSVIEW 軟件。控制畫面與邏輯組態充分考慮了現場實際使用情況，在邏輯組態中多次征詢運行人員意見，盡可能地滿足運行人員的操作需求，同時在控制畫面的風格上保持與其他化水系統相一致。

4）設備試轉調試

民族傳統體育項目推廣與普及，不僅要突出民族特色，部分少數民族傳統體育項目之所以能夠經久不衰，就是因為它能夠表現出該民族的文化內涵，反映出現實的生產、生活；而且要去其糟粕，留其精華，也就是在其過程中要“批評地繼承”，遵循“古為今用”等原則，使少數民族傳統體育能夠健康發展。

完成畫面和邏輯組態后，進行了設備的整組啟動和調試工作，包括電動執行機構與氣動門的試轉，以及流量計和液位計的投用等。與此同時，在設備試轉的過程中完成控制邏輯的校驗與參數給定，特別是泥水流量PID調節參數的給定，必須經過多次試轉過程才能最終確定，以確保流量調節輸出平穩，系統運行穩定可靠。

4 改造效果

澄清池污泥脫水系統運行至今已有半年時間，其間對控制邏輯進行了多次小范圍的修改和優化。從半年多的運行效果看，運行狀況良好，基本達到了改造前的預期目標，脫水后的污泥含固率在37%～40%之間，污泥處理也完全符合環保標準。

5 結語

本文詳細介紹了外高橋第二發電廠澄清池污泥脫水系統改造的實例，針對改造過程中存在的一些問題提出了優化解決方案。澄清池污泥脫水系統的投用，有效減少了污泥的排放量，對生態環境的保護起到十分重要的作用，該改造項目可以考慮在其他電廠進行推廣。

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