淺談自動化儀表

李曉燕

山東省東明石化集團

淺談自動化儀表

李曉燕

山東省東明石化集團

隨著現代科技進步,自動化得到了越來越廣泛的應用,自動化水平已成為衡量各行各業現代化水平的一個重要標志。為了保證生產過程安全、可靠的運行,要隨時對生產過程中使用的儀表進行維護和校準。傳統的將生產過程中使用的儀表拿回實驗室進行校準的方法已不能滿足生產的要求,取而代之的是在現場直接對儀表進行校準。

一、自動化檢測儀表在污水處理中的應用

隨著科學技術的發展,自動化檢測技術也得到了很大的發展,自動化檢測儀表在污水處理中也得到廣泛的應用,使污水處理廠不僅節約了大量的人力、物力,更重要的是可以及時對工藝進行調整。

1．超聲波液位計、液位差計、流量計。

（1）格柵運行控制。粗格柵、細格柵各安裝了1臺超聲波液位差計,通過格柵前后的液位差來反映格柵阻塞程度,并傳輸到PLC控制器,進行分析計算。當液位差超過預設的數值,控制格柵運行,清除垃圾,保障正常過水,且合理的減少了設備磨損。

（2）提升泵運行控制。為實現進水提升泵的自動控制,在進水泵井處安裝2臺超聲波液位計,用以測量泵井的水位,實時傳輸到PLC控制器及上位機,進行系統分析。根據測量值對應控制程序,自動控制提升泵的運行組合。這樣可以根據廠外來水量準確及時地調整泵運行狀態,減少設備疲勞;同時可以取消傳統泵站三班倒的人力資源耗費。

（3）流量及處理量實時監測。對于污水處理廠的運行管理,水量是一個重要的控制參數。準確及時地掌握進水量,對工藝控制及提高污水廠抵抗水力負荷沖擊能力有重要作用。傳統的水量測量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在著不能實時監測、實時顯示的缺點。瑯東污水處理廠計量槽采用超聲波流量計結合文丘里槽,能在現場和上位機實時顯示流量及累計處理量,達到了準確計量處理水量,以及為運行管理提供實時流量的目的。

2．溶解氧計、氧化還原電位計、污泥濃度計。

（1）曝氣池溶解氧控制。南寧市瑯東污水處理廠采用的是傳統活性污泥法的OOC改良工藝在4個圓型曝氣池內圈好氧區,分別安裝了測量范圍是0.05～10 mg/L的溶解氧計,實時監控溶解氧濃度,傳輸到PLC及上位機。當實測濃度小于設定濃度時,自動控制系統啟動鼓風機,給曝氣池充氧;相反地,當氧氣充足時,就會停止運行鼓風機。通過溶解氧計控制鼓風機可以精確地根據好氧菌群對溶解氧的需求控制鼓風機的啟動和停止,在保證了菌群良好生化能力的同時節約了能耗,保護了設備,增強了好氧菌群的分解能力。

（2）曝氣池好氧段與缺氧段的控制。在每個曝氣池的外圈的好氧區與缺氧區的臨界面都安裝了測量范圍是-500～500mV的氧化還原電位計,通過測量的氧化還原電位可以控制鼓風機的高速運行,給外圈供氧,形成強好氧曝氣階段和缺氧階段的交替,進而提高處理工藝中除磷脫氮的能力。如果沒有安裝氧化還原電位計。那么鼓風機的運行只能通過時間控制,這樣一來就會明顯降低除磷脫氮的效果。

（3）曝氣池污泥濃度控制。曝氣池的污泥濃度是一個重要工藝參數。在傳統的污水處理廠,污泥濃度依靠實驗室使用舊的試驗方法進行監測,在數據提供的及時性和精確性上,存在很大的缺陷。難以及時進行回流污泥和剩余污泥量的工藝調整,就造成時間上和準確度上的誤差。南寧市瑯東污水處理廠在每個曝氣池上都安裝了一個測量范圍是為0.5～10g/L在線污泥濃度測量計,很好地解決了這個問題。安裝污泥濃度計可以隨時根據精確測量的污泥濃度,適時地調整曝氣池的工藝,同時減輕了實驗室工作人員的勞動強度。

3．電磁流量計、氣體流量計。

在回流污泥管道和剩余污泥管道中南寧市瑯東污水處理廠安裝了5臺測量范圍是0～1 200m3/h的電磁流量計測量回流污泥和剩余污泥的流量。安裝流量計后,值班人員可以根據顯示的流量是否正確,從而判斷回流污泥泵和剩余污泥泵工作是否正常,解決了潛水泵無法簡單判斷工作是否正常的難題,而且電磁流量計還具有安裝方便,維護簡單的特點。

鼓風機與曝氣池間的空氣管道上直接安裝的4臺測量范圍0～4000m3/h(標準狀況)的氣體流量計。氣體流量計的安裝可以使值班人員隨時了解鼓風機向曝氣池提供氣體的量。

二、建議

1．發展趨勢。

(1)結構日趨簡潔,從當前發展最快的3種流量儀表(電磁、超聲、科氏)來看,機械結構都十分簡潔,管道內既無轉動件,又無節流件。

(2)功能力求完善,隨著微電子、計算機、通信技術的飛速發展,流量儀表的功能日益完善、多樣,不少機械部分難以解決的問題,依靠電子軟件則迎刃而解,如Krohne的智能電磁流量計,不少超聲流量計不僅可測流量,還可測流體密度、組分、熱能等等。

(3)安裝日益簡便,工業自動化程度越高,用戶越歡迎采用安裝維護簡便的產品,這也是插入式,外夾式儀表日益暢銷的原因。

2．國產化刻不容緩。

據了解,我國近年來進口儀器儀表約130億美元,出口約30億美元(多為低附加值的電工儀表、家用水表、氣表),國內大型工程選用國外儀表占2/3,而其價格為國產5-10倍,我國大型流量儀表企業主要依靠國外技術,缺乏擁有自主知識產權意識,創新乏力;自動化儀表國產化刻不容緩!

3．品種多,選用要實事求。

(1)不要輕信廠商宣傳,廠商為利所圖,往往對儀表的技術指標夸大其詞,選用時要理性分析這些參數的依據,有無檢驗證明。

(2)按需選取,勿追求高指標,如不是用于商務計量,貿易核算,準確度要求可以降低,如工控系統的某些場合,檢測、監控儀表的重復性、可靠性好就可以了。

(3)全面考慮經濟指標,儀表的經濟性并非限于一次購買費用,還要考慮安裝維修(停產損失),是否節能(長期運行費)等因素。