电气工程及其自动化在市政污泥干化系统中的应用分析

摘要：市政污泥的大量产生是现阶段环境中存在的主要问题。工业废水的排放是污泥产生的主要来源。减少污泥产量并对其进行处理，是目前我国城市工作的重点。电气工程的运用，尤其是自动化技术在污泥干化系统中作用重大。下面围绕电气自动化展开讨论，详细阐述其在干化系统中的运用，并提出相应的优化措施。

关键词：电气自动化；干化系统；污泥

以电气专业为基础，衍生出的自动化技术在很多行业都有运用，近年来此项技术逐渐渗透到污泥处理过程。干化系统是工厂处理污泥的主要方式，系统的正常运行离不开上述技术的支持。与传统干化系统相比，自动化系统使用减少以往人工操作的失误，提高处理效率。基于该项技术的优越性能，其应用范围还会不断扩大。

一、相关概念

（一）对该技术的相关介绍

自动控制涉及的内容很多，其是各类技术和理论结合的产物。此技术将通信、电气、硬件等内容都包括在内，在相互配合下，才能完成对系统的控制工作。此技术的特点包括以下几点：涵盖很多专业知识，具有较强的灵活性，适用于很多行业；综合性强。可以自动完成简单的作业过程，对机械故障可识别，并自动进行简单的故障排查；实现对处理过程的实时监测。将监测到的各项数据进行整理，为后期改进系统提供重要的参考。

（二）干化系统

此系统的工作原理如下：将水分较热变成蒸汽，利用其热能对污泥进行蒸干处理。当含水率达到30%以下，即可结束蒸干过程。经过处理的污泥可被二次使用，将其和煤混合在一起，焚烧后能够穿产生大量热量，供干化系统使用。保护环境的同时，降低工厂的成本投入。

该系统主要由以下几部分组成：输送装置。该装置包括泵、进料机等设备，通过管道将设备连接在一起，可实现对污泥的输送。此过程不会产生异味，且避免对土地的二次污染；供热装置。由水箱、集热器等设备组成，当污泥达到指定的舱内，打开供热开关，并将排气阀打开。在蒸汽的作用下，污泥被加热。通过蒸发，将多余的水分排出；保温装置。在该装置的作用下，蒸汽变成液态水的速度减慢，从而延长对污泥的加热时间，减少原材料的消耗；翻料装置。在加热舱内的污泥，在该装置的作用下不断翻动，实现污泥的均匀受热。该装置是由变频电机驱动的，能够自动转化翻转方向，防止污泥产生恶臭气体；控制系统。这是干化系统的核心组成部分，由多种软件、设备在PLC的控制下，共同完成污泥干化过程[1]。工作人员只需在操作界面上设定程序，并根据设备运转情况不断调整程序即可。

二、具体应用

干化系统工作过程中，自动化系统发挥着很大作用，下面对系统的控制方式进行详细介绍。

（一）工作原理

干化机是处理污泥的主要装置，在输送装置的作用下，污泥会通过管道到达相应部位。经过蒸汽加热，同时伴随翻搅装置动作，污泥中的水分以蒸汽的形式从管道排出，含水率降到30%以下时，干化过程完成。此时将蒸汽变为液态，生化处理后达到排放标准，才能向海洋中排放。处理完成的污泥，经过皮带输送被存储到仓库中，然后与煤混合在一起燃烧。这样锅炉燃烧在为干化机提供充足热量的同时，减少了燃煤使用，使企业成本得到了很好的控制。

（二）系统配置

为保证系统的正常运行，其主要配置如下：就地控制柜，其数量为14面。MCC柜，为5面。还有程控柜，为2面。电机信号从控制柜向程控柜传输，为保证信息传递，通常使用的是硬接线。该种接线方式同样适用于阀门和仪表，另一连接端为程控柜，其作用是接收仪表传来的信息；电源信号为正常的220V，使用的是干接点，输入端与DI模块连接，输出端与DO连接。在此模块外安装继电器，信号就会在控制柜的作用下，被执行机构翻译成某种“动作”，从而完成系统的各项工作[2]。

（三）控制程序

目前我国大部分的污泥处理厂，使用的都是Concept编程软件。该软件的优势在于，能够将系统中各设备的控制程序分离开来，编程人员可分工合作，同时完成对单独模块的编程。各模块的工作互补干扰，若某一部位出现故障，系统会自动将其隔离，其它部位仍然正常工作。该种编程方式，将工作量分散到不同人员，降低编程难度，占用的存储空间较少。

变频电机驱动干化机运转，为控制干化机的转速、水泥的含水率等变量，需要在控制柜中安装变频器。系统接收到干化机内部的实时温度、压力等数据时，会进行适当调节，调节指令控制变频器的动作，从而达到控制温度的目的。

经过处理的污泥，需要借助输送带完成存储，输送过程也被称为下料。下料时，需要按照皮带总长度，将其分为四段，通过控制系统对其下料量进行调节。停止下料时，各阶段需按照先后顺序依次停止，才能保证皮带上没有污泥残留。

（四）监控系统

IFIX是目前比较先进的监控软件，能够将设备状态和数据信号同时显示出来，并一一对应。PLC与该软件可进行数据的实时交换，监控画面实时显示在操作屏上，若发现故障，技术员只需按下操作屏上的按钮，井控制指令向PLC传达，实现对设备的远程调节。此监控系统具有强大的记忆功能，存储以往生产数据，还能将其生成曲线，为生产过程的优化提供有力参考[3]。

三、优化系统的措施

目前的干化系统，处理污泥的效率在不断提升。为进一步提升其工作效率，可采取以下措施：明确规定负荷等级。有数据分析可知，负荷通常需要控制在二級。且采用两路电源，对线路进行供电，其中一路电源可作为备用电源；在运行系统前，需将系统内部的空气排出，用水、稀泥等作为置换剂。置换时，首先用水将消化池注满。然后对其进行加热，达到35℃左右即可。加热操作能够将池中的空气消除，使会产生沼气，必须对沼气妥善处理。为全面掌握污泥运输情况，可在管道上安装检测仪器，如流量计、液位计等，仪器距离的设置要合理。

四、结束语

本文对干化系统、电气自动化进行详细介绍，阐述系统工作过程，并提出几点优化性策略。从上述内容可以看出，自动化技术在干化系统中的重要作用，在该项技术的辅助下，工业制造产生的污泥得到很好处理。与传统处理技术相比，其工作效率大大提升，且减少对环境的污染。目前该项技术在干化系统的应用逐渐成熟，但仍有较大的探索空间。

参考文献：

[1]刘世巍.浅析电气工程及其自动化的发展趋势[J].电子世界，2016，（13）：187，191.

[2]张同义.浅谈电气工程及其自动化的建设与发展[J].科技创业家，2013，（24）：1-1.

[3]秦敏，崔静飞.电气工程及其自动化在市政污泥干化系统中的应用分析[J].科学与信息化，2016，（36）：101，103.

（作者单位：江苏山水环境建设集团股份有限公司）

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