污泥干化装置控制系统的设计与实现.pdf

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1、８６４化工自动化及仪表第４３卷污泥干化装置控制系统的设计与实现王磊曹善甫（天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，兰州７３００６０）摘要以某投产运行的污泥干化系统为研究对象，基于Ｓ７-３００ＰＬＣ设计处理量为１５０ｔ／ｄ（湿基，水含量约８０％～９０％）的桨叶干燥机污泥干化控制系统，给出了控制系统的网络结构、启停控制逻辑流程的实现、安全保护系统的方案和人机界面的实现。关键词控制系统污泥干化桨叶干燥机ＰＬＣ中图分类号ＴＨ８６２文献标识码Ａ文章编号１０００-３９３２（２０１６）０８-０８６４-０５近年来，我国污水处理设施的建设高速发展，针

2、对上述问题，天华化工机械及自动化研究随着污水处理量的增加，各类污泥的产量随之增设计院有限公司以桨叶干燥机为核心设备，独立大，对环境的污染也日趋严重。未经处理的污泥开发并成套设计污泥干化系统技术，建立了一套含水率高达８０％以上，其体积庞大、性质复杂且成熟的工艺和控制理论模型。同时，设计污泥干难以处理。国内外的应用实践表明，经传统的浓化装置的自动控制系统，是使之高效运行、节能降缩和脱水工艺处理后，污泥的含水率不可能达到耗的重要保证。为了有效提高处理效率，保证系［１］６０％以下。减量化是污泥资源化的首要步骤，统运行的稳定，选用ＰＬＣ可编程

3、控制技术完成整而干燥则是污泥减量化最有效的方法之一。为了个污泥干化系统的监控任务。重点介绍控制系统达到对污泥的深度脱水目的，比较经济的方法是的网络结构、启停控制逻辑流程的实现、安全保护［２］引入化工操作中的热干燥技术。目前，世界上系统的方案和人机界面的实现。污泥干化的主流工艺有直接加热转鼓干化技术、１污泥干化间接加热转鼓干化技术、离心干化技术、间接式多天华化工机械及自动化研究设计院有限公司［３］盘干燥技术和流化床干化技术。污泥干化处理以桨叶干燥机为核心设备，独立开发的污泥干化后产生的尾气若直接排放会严重污染环境，必须处理系统主要由污

4、泥干燥单元、尾气处理循环单进行必要的尾气处理措施，在此过程中，废气排放元、废水循环洗涤单元及蒸汽凝液循环单元等组量和能耗也是值得关注的焦点。成，其工艺流程如图１所示。图１污泥干化处理工艺流程框图含水量大于８０％的污泥由泵送系统自储泥收稿日期：２０１６-０５-２４（修改稿）池送入干燥机，其中泵送系统可以根据实际工况基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项调整进料量。同时，来自电厂锅炉系统的蒸汽通（２０１３ＺＸ０７３１５-００２-０８）第８期王磊等．污泥干化装置控制系统的设计与实现８６５过管路分配进入干燥机的空心热轴、叶片和夹套尾气

5、作为载气进入干燥机内循环利用。中，将热量传递给污泥，使污泥中的水分蒸发。通在该污泥干化系统中，尾气通过引风机被抽过调整系统参数，可将最终干化后的污泥的含水至洗涤塔，在循环洗涤水的作用下将尾气中大量量控制在４０％以下，干燥后的污泥进入密闭皮带的水分冷却，从而使干燥机工作在微负压下，保证输送机送至电厂锅炉系统进行焚烧。了粉尘和恶臭不被外泄；净化后的尾气被蒸汽凝密闭皮带输送机设置有臭气收集管道，将挥液再次加热后回到干燥机，实现了热能的最大化发出来的臭气送入洗涤塔；自干燥机蒸发出来的利用；洗涤后产生的废水，通过冷却器与循环冷却尾气（主要是水

6、蒸气和不凝气）进入文丘里引射水进行换热后将热能带出，使其温度稳定在５０℃器，与来自洗涤塔经洗涤泵增压并在冷却器冷却以下，从而保证洗涤塔能够正常工作。的循环洗涤水直接接触进行初次降温去湿，初次降温去湿后的尾气和初次洗涤水进入洗涤塔，被２控制系统洗涤水再次循环洗涤，多余的洗涤水流至废水处为了有效提高污泥干化的处理效率，保证系理厂。统运行的稳定，选用Ｓ７-３００ＰＬＣ控制技术来实现净化除雾后的尾气（主要是不凝气）经引风整个污泥干化系统的监控任务（图２）。在污泥干机增压后分成两路，少部分去电厂锅炉系统焚烧；化控制过程中，由ＰＬＣ采集生产设备

7、的运行状态大部分进入换热器，与蒸汽换热后的高温凝液间信息，当各路逻辑条件满足时，系统输出保持正常接接触换热，换热后的低温凝液进入电厂除氧器工作状态；一旦输入逻辑条件改变，系统立即动［４］增压后，打入锅炉系统循环利用。被加热的高温作，使输出改变状态，同时报警。图２污泥干化系统ＰＬＣ控制网络拓扑图８６６化工自动化及仪表第４３卷Ｓ７-３００ＰＬＣ的ＣＰＵ选择３１５-２ＰＮ／ＤＰ，带有使用ＰＬＣ中自带的ＰＩＤ调节模块，最终将控制信两个ＥＴ２００Ｍ从站，采用现场总线Ｐｒｏｆｉｂｕｓ-ＤＰ连号送入调节阀，实现对干燥机入口蒸汽温度和压［５］接。同

8、时与外围污泥输送系统和生化水处理系力的控制，达到了预期的控制效果。统进行以太网（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）通信连接，整个生产过程对于液位控制，采用双法兰液位变送器，通过都由上位机监控，并且分别从各自系统中的控制测量凝液罐和洗涤塔中液体的压差，