控制系manbetx客户端12-5下载统和涡轮鼓风机在WWTF上优化能源使用
每个市政当局和公用事业公司都面临着能源成本上升的现实。Billerica的小镇,在2010年,妈,这是位于波士顿西北22英里不到40000人口的居民,从事高管过程能源服务和Woodard & Curran进行能源评估城镇的污水处理设施(WWTF)和泵站系统由国家电网。评价的目的是提供每个设施系统的概览，以确定该设施如何使用电能和天然气，并确定和发展潜在的节省成本项目。
图1:世界自然基金会年度用电量一览表
评估建议的措施包括升级恒温器，为5.4 MGD设施安装两个新的100马力鼓风机(最终选择了150马力鼓风机，以提高操作灵活性)。除了建造系统，这些改进将满足该设施两个最大的过程电力需求，(见图1)。能源节约措施(ECMs)被捆绑在一个单一项目中，包括高效涡轮鼓风机和二级曝气池的氧化氨浓度控制系统、曝气后氧化氨浓度控制系统、manbetx客户端12-5下载和新的变频驱动(VFD)操作的工厂水泵。如果算上来自国家电网的激励措施，这个59.1万美元的建设项目最初的预期回报不到6.3年。最终，国家电网为这项升级工程提供了28%的建设资金。
本文仅侧重于该项目的涡轮鼓风机和曝气控制系统部分以及这些改进在WWTF的能耗降低，通过减少温室气体排放，增强的处理能力，并挽manbetx客户端12-5下载救了城镇金钱，提供了大量的环境效益。最终的设备配置具有升级图2中显示。
图2：过程原理图
背景和初步能源使用评估
Billerica WWTF最初建于1966年，用于处理每天80万加仑的设计流量(MGD)。升级在1975年和1990年完成，将设计能力分别提高到1.6 MGD和5.5 MGD。在2010年进行评估时，该镇为大约75%的社区提供了污水处理服务，预计将扩大该系统，为90%的社区提供服务。
在实施研究结果的任何变化之前，评估发现，WWTF员工已经有效运营该设施的优秀工作。EPA的能源之星投资组合经理污水处理项目的结果显示，绩效评级为81.全国平均水平为50。
在改进之前，通过四个双速正排量鼓风机提供曝气。这种曝气系统是该设施的最高能源使用操作，占设施能源使用的50％以上。由于能源使用和鼓风机可靠性涉及，这显然是，新型鼓风机是为了恢复到1987年的现有阳性位移鼓风机。
WWTF的四个坦克配备了陶瓷扩散器，最初提供了全地板覆盖。一些扩散器是15年前安装的，作为替换表面机械曝气器的完整曝气系统升级的一部分，现在已经堵塞或被移除。在储罐管道中有已知的泄漏，这肯定会导致效率低下。因此，对鼓风机和扩散器系统的改进将是提高效率的关键因素。
新传感器，涡轮鼓风机和效率储蓄
10至20年前安装的曝气系统鼓风机通常具有有限或无流量控制能力。事实上，一些系统在需求较低时会排出空气。Billerica的系统使用了两台高速鼓风机来帮助满足需求。2009年，WWTF手动操作其鼓风机，并将其设置为足以处理预期峰值负荷的高度。例如，在对每个油箱进行手动现场DO测量后，两台鼓风机可能低速运行，或者一台鼓风机高速运行。有时，这会导致DO值过高。
发现已经用新的低维护发光（LDO）探针替换了所需的传感器。在成功的情况下，采用成本节省8个探针而不是在区域A和C区内计算的成本节省措施，并且在B区中计算DO。后来确定两个区域的平均值是中间区B的良好近似。
图3：Pre Vs. Post Blower操作数据
由于技术改进（归功于涡轮鼓风机）和manbetx客户端12-5下载实时流量控制（归功于涡轮鼓风机的VFD和DO控制系统），新的鼓风机和控制系统将提高效率。根据Woodard&Curran的经验，Billerica的WWTF正处于涡轮鼓风机节能的尖端，能够提供一个成本效益高的项目。在较小的设施中，基于改进技术的高达20%的节能增长可以被升级到涡轮鼓风机的成本增加所抵消。大多数涡轮鼓风机是包含以下关键部件的成套装置：鼓风机、电机、PLC/控制系统、排污阀、谐波过滤器和冷却系统。离心式或容积式鼓风机通常仅限于鼓风机和电机，因此可以以更低的成本获得。不过，很明显，随着时间的推移，Billerica使用更高效的涡轮鼓风机将节省资金。
Woodard &伦 Woodard&Curran由Frank Woodard，PhD，PE和Al Curran，PE于1979年成立。弗兰克和艾尔是一支理想的团队，他们将对技术解决方案的热情与对“商业中的商业”的直觉结合起来，组建了一家拥有700多名员工的公司 Woodard & Curran以一个简单的商业理念成立:如果我们提供一个充满机会、诚信和承诺的愉快的工作场所，我们将吸引在工作中茁壮成长并出色的人才。它的发生而笑。我们公司的核心是人才，他们的承诺和诚信驱动着结果。我们的客户每次都能感受到这种力量 该公司在近三十年的增长是应对需求的结果 今天该公司由CEO Doug领导 |
节省的大部分可以归因于匹配风机输出的曝气要求的系统。DO控制系统监manbetx客户端12-5下载控过程罐中的DO水平，并通过SCADA系统，通过调整鼓风机的速度来调整鼓风机的输出。该系统通过打开或关闭通向曝气池的空气排放管道上的控制阀来分配流量。在Billerica的案例中，安装了四个控制阀，三个区域集管和曝气池各安装一个控制阀。每个区域的四列空气流量手动调整，以均匀分布空气流量，很少根据需要进行调整。后曝气池通常不需要工艺所需的空气，因此可以关闭。然而，比莱丽卡经常允许少量的空气被排放到曝气池后，以防止任何剩余的固体沉淀在这个池。
在分配到过程罐中的空气流动观察到的意外情况是每个区域中的通气扩散器的量/ ccondition撞击了各自的空气流动。这是通过观察控制阀位置并在每个区域中的流动来识别。由于区域C（最终区域）的扩散器的吞吐量有限，在较高的空气流下，扩散器控制的空气流量和阀位置几乎没有对调节流的影响。幸运的是，这通常不是一个关注的关注，因为大多数空气在区域B中的区域A，显着更小，并且在区域C中，通常分别在2,200,800和500 SCFM的幅度上。区域B和C需要最小的工艺空气来满足氧气需求，但它们需要曝气混合。基于EPA值为0.12 SCFM / SF，每个区域需要大约750 CFM以进行混合目的。因此，WWTF的操作员Jeff Kalmes能够通过以较低的混合空气流速（周期性地“）区域来改善它们的节能，以冲洗可能已经沉降的任何固体）。
建设
施工于2011年底开始，于2012年夏天完工。图4展示了施工阶段安装的两个鼓风机。施工包括几个场地限制，包括:通过天花板上5'x5 '的开口安装鼓风机，并将其降至以下级别的鼓风机室，拆除两个现有的鼓风机(发现其由混凝土包裹的焊接钢筋支撑)，并在维持现有工厂运行的同时，对这项工作进行排序。承包商成功解决了这些问题，包括拆除鼓风机，使其通过天花板开口。与任何这种性质的建设项目一样，需要一段时间的故障排除和优化，以实现可靠的设施运行。这一阶段的沟通对项目的成功至关重要。休斯顿服务公司(Houston Services Incorporated, HSI)最近被Atlas Copco收购，在整个施工期间，该公司多次前往现场，每次都对鼓风机进行调整，并解决出现的问题。涡轮鼓风机在过去的五年中已经变得普遍，但需要注意的是，这仍然是一项较新的技术，可能需要一些努力以运行的最佳结果。
安装了150 HP Turbo鼓风机
安装后的比较
国家电网的激励措施要求安装后进行检查，并收集两周的数据，以证明安装ecm的有效性。自从安装以来，已经有一年的时间了，可以在WWTF上查看每年的用电量。
该设施在过去十年中经历了几次重大升级，包括停止堆肥作业，用轮转压滤机取代带式压滤机，最近还增加了CoMag三级处理工艺以去除磷。这些变化使人们很难将最近的能源使用数据与这些改善之前的数据进行比较。为了进行比较，只能评估2011年和2012年的数据。新的涡轮鼓风机在2012年2月开始运行，这使得2012年剩下的11个月可以与前一年进行比较。如图4所示，这两年的用电量趋势相似，但2012年的数据显示能源减少了25%，平均减少了20%。虽然由于该设施使用时间账单的原因，无法精确计算节约成本，但该项目每年节省了大约39,000美元的成本，并减少了约128公吨二氧化碳当量(MtCO2e)的温室气体排放。
图4:WWTF之前和之后的电力使用
结论与建议
能源效率项目成功地满足了工艺改进和能源减少的要求。实现了显著减少温室气体排放的环境效益。每年节省的39,000美元的能源证明了工厂改进的成本是合理的。由于国家电网的激励措施，这些建设成本将在不到八年的时间内收回。
虽然遇到了各种启动问题，但涡轮鼓风机自2012年夏天以来一直没有中断过运行。该镇继续优化他们的控制系统，有时会“强调”他们的工艺系统，以进一步发展他们manbetx客户端12-5下载对处理过程和系统将如何反应的理解。Jeff Kalmes指出，一个即将进行的项目是确定现有陶瓷扩散器的替换或清洁策略，目前正在讨论中。目前的挑战将是让一列处理列车下线，并清空储罐以进行检查。解决扩散器将是一个成功项目的最后组成部分，这将为比利卡WWTF提供一个优化的曝气系统，同时最大限度地节省能源。
欲了解更多信息，请联系杰克Troidl,体育， 项目工程师，Woodard &伦，电话：781-251-0200
作者要感谢以下贡献者对本文：Lorraine Sander，Sundentendent - Wastewater Divion，Billerica镇和Jeff Kalmes，实验室技术员 - Billerica废水处理厂
要阅读更多系统评估文章，请访问www.ghtac.com/systemassessments．
