葛 炎
南京公用水務有限公司橋北污水處理廠
污水廠節能的一些措施
葛 炎
南京公用水務有限公司橋北污水處理廠
伴隨著人類的環保意識增強,減少環境污染被廣泛關注。現在我國的污水處理廠越來越多,處理能力也越來越強,應用的機械和電氣設備也越來越大型和先進,因此污水廠的用電量急劇上升,隨之帶來的巨大的成本也逐漸成為污水處理行業的一個瓶頸。本文結合當前現狀和需求,從各角度討論節能措施,希望能為污水廠降低電氣能耗、實現電氣資源的優化配置提供必要的幫助與啟發。
污水廠;電氣設備;節能措施
我國地大物博、各種資源與能源相對豐富,但很多能源屬于不可再生資源,因此我們應該用發展的眼光看問題,樹立科學發展觀來實現資源的優化合理配置,為國家的未來奠定堅實的基礎。因此當務之急是污水處理廠要在保證正常運行和處理水質達標的前提下盡可能降低電耗、提高電力資源的使用效率,從而實現節能減排。不僅能節省開銷以獲得最大的經濟效益,而且能解決國家資源緊張的不利局面,為國家倡導的綠色環保理念做應有的貢獻。
合適的電氣線路是污水廠節能降耗的開端。
加裝配電線路的時候應該盡量使其沿直線鋪設,盡可能減少電纜線的使用量,降低電流的通過用時。在安裝變壓器時可以根據工藝平面布置圖,較為精確地計算出各單體負荷容量,然后將變電所布置在負荷的中心位置幫助配電系統降壓,全面提升供電線路的安全系數和節能性能,降低污水處理廠的電能損耗,提高電氣資源的利用率。
通常情況下,電阻與電流會對配電線路的電能造成影響,電流與電阻值越大,造成的電能損耗就越多。通過電能損耗公式可以清楚看出電能損耗與電阻值、導線截面面積成正比,與線路長度成反比。由此可見在為配電線路選擇電纜與導線時,應當充分考慮廠區的實際需求,在確保廠區正常運轉的前提下,選用電阻值小且截面面積小的導線或電纜來降低配電線路的損耗,實現電力資源的優化配置,為污水廠節省電力開支做好鋪墊。
污水處理中主要用的是電能,節能的關鍵是科學布置配電系統。合理配置變電站減少相應配供等級是節能的主要措施。變電站是污水廠動力源泉,主宰著大部分運作,因此合理配置變電站最好將其放在負荷的中心位置,既可以降低傳輸電路中的損耗也可以減少電纜鋪設距離節省成本,同時保證供電系統的穩定性。同理減少配電級數也可以降低電能損失而節能。
除了電氣線路外,電氣設備也是維持污水處理廠正常運轉的關鍵環節。
變壓器是一種以電磁感應原理為基礎,通過改變電路交流電壓的方式確保配電線路安全通暢的裝置。不同型號的變壓器由于其內部繞組材料、橫截面積大小的區別,實際電能傳到效率也會受到影響。當前市面上能購買到的變壓器大致可以分為組合式變壓器、單相變壓器、整流變壓器等幾種類型,電耗量大都不同,價格相差也較大。污水廠要想在維持正常運轉的前提下降低電氣資源的損耗就必須要加強前期投入,選擇節能型變壓器以延長配電線路的使用壽命,提高功率因數降低空載損耗量,保障整個電力系統的安全與穩定、減少線路短路幾率,維護污水廠的正常運行的同時也能降低電能損耗。
根據相關資料顯示,使用節能型高效電動機能有效省電15~20%,污水處理廠日均電力需求量本就較大,若不以電動機為節能突破口,年底結算時需要支付一筆較大數額的電費。因此可以適當引進一批高效節能型電動機,不論是從資金的優化配置上,還是從電氣資源的節能環保上都具有顯著優勢。購買時應當結合污水廠的實際日均污水處理量,選擇最佳型號的高效電動機投入使用。
電氣節能的有效方法是對熱效應的理解以及對高次諧波的控制。電氣設備的功率因數下降會產生諧波進而產生熱效應,會導致設備機械故障,最終導致運行有效時間不夠且浪費人力物力財力。諧波是一種非線性光學現象,與系統中的非線性負荷的增加而增加,功耗也特別大,因此要對諧波進行測量和計算,合理選擇交流濾波器,有效的減少諧波對電路的影響從而抑制諧波。
照明節能進一步減少電耗。
通常情況下,燈具的功率值要由廠房面積的大小決定。廠房越大,所需的功率就越高。為了獲得較好的照明效果,污水處理廠會在大型車間內配備的高瓦數、高功率燈具,這種類型的照明設備若要維持長期運作,將會消耗許多電力資源造成不必要的資源浪費,不利于電力資源的優化合理配置。因此,可以從源頭上節省照明設備的電力消耗量,將高壓鈉燈等節能型光源引進大型車間內,既保證了廠區運行穩定,由降低了電力損耗。除了廠房之外,污水廠內還有一對光源強度要求不高的區域,如變電所辦公室等,可以適當采用光效高、顯色性好、低能耗且使用壽命較長的LED燈為光源,以達到節能環保的目的。
除了大型生產車間需要長時間工作之外,辦公區域的光源需求量較低,現階段大部分污水處理場的大型車間都設有全自動的無人值班室,不需要在其中加設照明系統。為了進一步實現資源的優化配置,可以通過科學改變廠區照明設備控制方式的方法促進電力節約。如辦公室采用一燈一控的方式降低燈具的使用頻率,走廊與樓梯間設置聲控開關提升節電效果還有陽光照明條件不錯時避免開燈浪費等。
結合實際運行需求選擇合適的智能化控制系統,能夠通過設置控制參數的方式,實現電力設備的科學化運行。智能化控制系統能獲得更加精確的進水量數據資料,并對其加以控制,以達到省電節能的目的。曝氣池內的氧氣含量、水泵流量、鼓風機運行功率等各項設備也統一受到智能控制系統的調配,根據實際需求設置運行參數來減少不必要的電能浪費,在保障機械和電氣設備正常運行的前提下,將電耗降到最低,為污水處理廠實現資源的優化配置、獲取經濟效益最大化奠定堅實的基礎。
在能源日益緊張的今天,污水處理廠通過合理配置電氣負荷、選擇合適的電纜與導線截面、縮短供電線路長度等方法能從電氣線路上實現電氣資源的優化配置。除此之外,還可以在確保日常運營穩定且水質達標的前提下加強電氣設備的節能環保,例如使用節能型變壓器與電機有效降低電耗節省開支,有利于經濟效益最大化。照明系統與控制系統也是其進行電氣節能的關鍵突破口,通過選擇節能高效光源、改變照明燈具控制方式的方法降低照明系統電耗,還可以在保障正常運行的前提下,利用控制系統設置各機械的運行參數減少電力資源浪費。節能降耗是一個長時間的過程,因此要有長期準備。并且要應用新的科學技術不斷的對污水處理廠電氣設備改造升級,同時把握節能措施才能促進污水處理廠電氣節能工作的開展,最終帶來巨大效益。