污水处理厂电气节能措施

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1、血鸟一论文发表专家-僦I中国学木斛网 论污水处理厂电气节能措施摘 要: 随着我国经济快速发展和城市化进程的加快，污水处理 越来越受到重视。本文对城市污水处理厂电气设计的节能原则、节 能途径，着重从变压器选型、提高功率因数、减少线路损耗、电机 节能、照明节能等环节进行了探讨，以保障污水处理厂的正常运行。 同时，在遵守行业规范和满足行业特点要求基础上，也论证了城市 污水处理厂自动控制系统的结构设计要点及实现方法。关键词:污水处理；电气节能；变压器；线路损耗；照明节能；自 动控制系统1 城市污水处理厂目前，常用于我国城市污水处理的工艺有很多，但其工艺流程差 别不大，一般的水处理流程如下:污水收集设施

2、（包括污水管道、雨 水管道、工厂排放水管道等一粗格栅拦截一污水提升泵站一细格栅 拦截f旋流沉砂池f微曝氧化沟（包括厌氧池、缺氧池、好氧池 等核心处理工艺流程） 一二次沉淀池一消毒出水池一排水管道或 渠排入水体。城市污水处理厂的电气系统主要包括，设在变配电房的10kv配电系统、 10kv/0.4kv 变压器、低压配电控制系统，以及分散布置 全厂的电缆、电机及其他工艺设备、照明等。相应的，其电气损耗 源也主要是以上设备。节能设计主要从变配电房的选址、变压器配 置、低压配电系统无功补偿优化、减少电缆的损耗、电机配置及控血矗一论文发表专家-遐諺中国学木期刊网制的优化、减少照明系统损耗这几方面入手。2

3、电气节能的分析2.1 变压器节能措施变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。变压器的 有功损耗包括铁损和铜损，铁损又称空载损耗，其值与铁芯材质等 有关，而与负荷大小无关，是基本不变的；而铜损与负荷电流平方 成正比，负载电流为额定值时的铜损又称短路损失，亦即负载损 耗，可用下式计算:p=p0+P 2pk式中：Ap为有功功率损耗；p0为变压器空载损耗；pk为变压器短 路损耗；卩为变压器负载率。2.2 变压器的选型城市污水处理厂设计中要选用节能变压器。所谓的节能变压器是指空载损耗，负载损耗相对比较低的变压器。如s9、sl9、sc8等 型变压器，s9系列与s7系列相比空载损耗平均下降了 10%

4、,负载 损耗平均下降了21%。从1999年1月开始，国家明确规定，禁止生 产和销售s7系列变压器产品，推荐使用s9系列节能变压器。随着 市场的需求及技术的进步，目前又出现了 s11系列变压器，与目前 常用的s9型变压器相比s11型变压器的空载损耗下降30%，空载励 磁电流下降70%，噪声下降10db。s11变压器打破了传统的叠片式 铁芯结构，采用高导磁取向的冷轧硅钢片卷绕成封闭形，使空载损血鸟一论文发表专家-僦I中国学木斛网 耗和励磁电流大幅下降。变压器采用全密封结构，运行的可靠性和 使用寿命大大提高。2.3 负荷率的确定 通过计算，只有在变压器的铜损等于铁损时，变压器的能耗最低此时p0=P

5、2pk, 一般变压器的p0/pk=1/41/3，故变压器的最低 能耗发生在负荷率P 2=50%60%左右，但按照卩2=50%选择变压器，会使变压器选择过， 给运输、占地、投资等均带来麻烦，综合考虑初装费，变压器、高 低压开关柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留 适当的余量，变压器最经济节能的负荷率一般在75%85%。2.4 减少线路损耗三相线路的有功损耗为:p=3ijs2rX 10-3kw式中：ijs为计算 相电流;r为每相线路的电阻。在一个工程中电线、电缆的需要量非 常大，少则几千米，多则上万米，有效的减少配电线路的电能损耗， 节省的电能是相当可观的。导体的电阻与其电阻率，线路

6、的长度成 正比，与线路的截面积成反比，因此减少线路的损耗应从这几方面 入手。选用电阻率较小的材质做导体，铜材的电阻率小于铝材，再加上 联碱装置多为腐蚀性环境，因此电线、电缆选用铜材；电线、电缆 敷设时应尽量少走弯路， 减少线缆长度。变压器尽可能地靠近负 荷中心，减少低压电缆的长度；合理选择线缆的截面积。电线，电k 论文发表专家一郵中国学木m缆的截面通常按照线缆的载流量大于线路的工作电流来选择，再按 照电压损失和机械强度来校验。2.5 减少电动机的电能损耗减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率 因数。设计中应采用高效率电动机，但在具体工程中电动机通常都 是与工艺、机运及水暖专业

7、的设备配套，由设备制造商统一供应， 所以节能措施只能贯彻在运行过程中。3 低压配电系统无功补偿的优化无功补偿可分为集中补偿和分散补偿。分散于就地的无功补偿有 以下好处：简单可靠，因为只要在用电设备上并联一台合适的专用 电容器就可以满足，不需要外加其他保护装置；能提高低压电网的 功率因数，降低了线损；具有较好的经济效益；提高了低压线路的 功率因数，减少线路末端电压波动。污水处理厂的负荷一般比较集 中，低压配电房选在负荷中心位置时，优先采用低压配电集中补偿。4 照明系统节能 照明节能设计是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量 的前提下， 力求减少照明系统中光能的损失， 最大限度地利用电 能、

8、太阳能。gb50034-2004建筑照明设计标准规定了各种场所 的照度标准值，视觉要求，照明功率密度等等，设计中不可随意提 高或降低要求。而污水处理厂的照明包括综合楼、车间的室内照明 和厂区的室外照明，照明设备的用量也比较大。城市污水处理厂的k 论文发表专家一郵中国学木m室外照明应采用智能控制，由照明自动控制装置或自动控制根据不 同区域、不同时段自动控制灯具的开关。5 自动控制系统结构设计系统设计的设计要点可分为：可靠性和稳定性，选用具有工业高 抗干扰性能的软/硬件设备，运行可靠性高、稳定性强、安全，是 系统设计的先决条件；性能价格比，以最低投资，获取最高性能； 扩展性，考虑系统的升级和技术改

9、造的实现；通用性，从选用的软 /硬件、元件到自动控制系统功能和外形结构、安装要求等均要通 用性强；兼容性，系统是一软/硬件结合的整体，兼容性是其能否 广泛应用的一个较重要的因素；开放性，系统网络具有良好的开放 性，满足并优化污水处理厂的生产工艺和管理。针对生产工艺流程、流程的建筑总图分布情况和生产管理的合理 性，系统的结构设计成一个分散控制集中管理的集散控制系统。系 统分设3 级，即现场设备信号、控制站和中央操作站。各站之间的 通信由控制网络完成，系统可通过以太网与污水厂管理网之间进行 通信，以实现资源共享。其控制功能分系统设现场手动控制、中央 控制遥控和自动控制3 种。6 结束语污水处理厂的节能措施很多，比如厂区布置因地制宜，合理降低 水泵的扬程。在选用节能的新设备上，我们应具体了解其原理、性 能、效果，或从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达k 论文发表专家一财中国学木期刊网 kvwvw. q 比日 n wr ng,门巳1到真正节能的目的；而在选择合适的系统结构及配置时，我们也 应了解当地城市污水处理厂自动控制系统的现状和特点，再结合具体的生产工艺要求和处理规模，才能实现相应的系统功能，这也是一个污水处理厂自动控制系统成功的关键所在。