CN116282819B - 基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，包括以下步骤：实时获取污泥干化系统非末层链网的第一污泥含水率和第二污泥含水率；每层链网的初始运行时间均设为t,n层链网的总运行时间设为T；第一污泥含水率和第二污泥含水率作差，定义为含水率变化值，若当前层链网的含水率变化值在规定时间范围内持续小于第一预设变化值，则按照预设参数提高当前层链网的运行速度，同时按照预设参数降低末层链网的运行速度，保持总运行时间T不变。本发明的有益效果是：减少污泥在当前层链网的无效停留时间，尽快进行重新成型，此时回风湿度能够始终维持在高范围，n层链网的总运行时间不变，设备的能耗比相对较高。
Description
技术领域
本发明涉及污泥干燥技术领域，尤其涉及一种基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法。
背景技术
智能物联网污泥系统是集干化、计算以及自动化控制于一体的物联网系统，实现了污泥干化的远程控制。为提高污泥的干化效率，中国发明专利申请CN201811164808.8公开了一种智能型低能耗污泥低温干化系统，其只根据获取的一个含水率检测结果来调节污泥的传送速度，由于单个检测结果不能表征不同层的干化效果，出现污泥在某层传送带上的无效停留时间偏长的问题，进而导致干化的总时间增加，浪费了大量的能源做无用功，不利于节能减排。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，主要解决现有的干化系统仅通过一个含水率检测结果来调节污泥的传送速度的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，包括以下步骤：
实时获取污泥干化系统非末层链网的第一污泥含水率和第二污泥含水率，所述第一污泥含水率为当前层链网进入端的污泥含水率，所述第二污泥含水率为当前层链网出口端的污泥含水率；
每层链网的初始运行时间均设为t,n层链网的总运行时间设为T；
所述第一污泥含水率和所述第二污泥含水率作差，定义为含水率变化值，若当前层链网的所述含水率变化值在规定时间范围内持续小于第一预设变化值，则按照预设参数提高当前层链网的运行速度，同时按照所述预设参数降低末层链网的运行速度，保持总运行时间T不变，结束调节。
在一些实施方式中，所述规定时间范围为30min。
在一些实施方式中，在所述规定时间范围内设置至少三次检测时刻，每次所述检测时刻均采集非末层链网的所述第一污泥含水率和所述第二污泥含水率。
在一些实施方式中，每两个所述检测时刻之间的间隔为10min。
在一些实施方式中，所述预设参数为所述当前层链网或所述末层链网的电机电源频率。
在一些实施方式中，所述电机电源频率的调节幅度为1Hz。
在一些实施方式中，在所述结束调节后，还包括，记录污泥干化系统在所述结束调节时刻下的运行参数，将当前污水工艺和所述运行参数整合为最佳工况标签，用于替换与所述当前污水工艺相同的项目。
在一些实施方式中，所述运行参数包括能耗比、回风湿度、回风温度、总电流、冷凝水出水量，以及每层链网的速度。
在一些实施方式中，所述能耗比的计算方法为：
EER＝M*(1-Pin/Pon)*1000/Q
其中，EER为能耗比，M为单位时间的污泥处理量，Pin为第n层链网的进料含水率，Pon为第n层链网的出料含水率，Q为单位时间的用电量。
在一些实施方式中，若所述末层链网的含水率变化值大于第二预设变化值，则降低所述末层链网进入端的布料频率，或者减少布料的厚度。
本发明的有益效果为：通过判断非末层链网的含水率变化值是否小于第一预设变化值，若是则认为污泥成型效果差，按照预设参数提高当前层链网的运行速度，缩短污泥在当前层链网的停留时间，以减少污泥在当前层链网的无效停留时间，尽快进行重新成型，此时回风湿度能够始终维持在高范围，n层链网的总运行时间不变，设备的能耗比相对较高。
附图说明
图1为本发明实施例公开的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法的流程图；
图2为本发明实施例公开的污泥干化系统的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的又一基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
本实施例提出了一种基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，通过判断非末层链网的含水率变化值是否小于第一预设变化值，若是则认为污泥成型效果差，按照预设参数提高当前层链网的运行速度，缩短污泥在当前层链网的停留时间，以减少污泥在当前层链网的无效停留时间，尽快进行重新成型，此时回风湿度能够始终维持在高范围，n层链网的总运行时间不变，设备的能耗比相对较高。
如图1所示，包括以下步骤：
S1，实时获取污泥干化系统非末层链网的第一污泥含水率和第二污泥含水率，第一污泥含水率为当前层链网进入端的污泥含水率，第二污泥含水率为当前层链网出口端的污泥含水率；
在某个示例中，如:某一水质净化厂污泥，需要3次布料成型，如图2所示，第一层链网1、第二层链网2以及第三层链网3的进入端和出口端均安装在线含水率分析仪4，第一层链网1、第二层链网2以及第三层链网3的进入端均安装有布料装置5。获取第一层链网1、第二层链网2以及第三层链网3的进入端和出口端的第一污泥含水率和第二污泥含水率。
S2，每层链网的初始运行时间均设为t,n层链网的总运行时间设为T；
每层链网的初始运行时间均设为t，则n层链网的总运行时间为T＝tn，调节后每层链网的运行时间记为t1、t2...tn，则有T＝为t1+t2+...+tn。
S3，第一污泥含水率和第二污泥含水率作差，定义为含水率变化值，若当前层链网的含水率变化值在规定时间范围内持续小于第一预设变化值，则按照预设参数提高当前层链网的运行速度，同时按照预设参数降低末层链网的运行速度，保持总运行时间T不变，结束调节。
在其中一个可选的方案中，仅计算第一层链网1和第二层链网2(即非末层链网)的含水率变化值，不计算第三层链网3的含水率变化值，若第一层链网1和第二层链网2的含水率变化值在规定时间范围内持续小于第一预设变化值，则认定污泥成型差，或者回风湿度低，在线含水率高，就调快第一层链网和第二层链网2的运行速度，以减少污泥在当前层链网的无效停留时间，尽快进行重新成型，而第一层链网1和第二层链网2减少的停留时间，则增补到第三层链网3(即末层链网)，保证总运行时间T不变。该第一预设变化值的值根据实际情况设置。
更具体的，规定时间范围设置为30min。
更具体的，在规定时间范围内设置至少三次检测时刻，每次检测时刻均采集非末层链网的第一污泥含水率和第二污泥含水率。
每两个检测时刻之间的间隔为10min。
预设参数为当前层链网或末层链网的电机电源频率。
电机电源频率的调节幅度为1Hz。电机电源频率与链网运行速度的关系表示为：
n＝60f/p
其中，n——电机的转速(转/分)；60——每分钟(秒)；f——电源频率(赫芝)；p——电机旋转磁场的极对数。
继续以图2的装置为例，在本实施例中，第一层和第二层的第一预设变化值设定分别为30％和20％。假设第一层链网1的第一污泥含水率和第二污泥含水率分别为82％、50％，第二层链网2的第一污泥含水率和第二污泥含水率分别为48％、40％，那么认定第二层链网2的污泥成型差，第二层链网2的电机输入频率+1Hz，以提高第二层链网2的运行速度，第三层链网3的电机输入频率-1Hz，以降低第三层链网3的运行速度，保证总运行时间T不变。该预设参数的值根据实际情况设置，实际通过控制链网的频率实现，以缩短污泥在非末层链网的无效停留时间，节约能源。
在结束调节后，如图3所示，还包括，S4，记录污泥干化系统在结束调节时刻下的运行参数，将当前污水工艺和运行参数整合为最佳工况标签，用于替换与当前污水工艺相同的项目。
运行参数包括能耗比、回风湿度、回风温度、总电流、冷凝水出水量，以及每层链网的速度。
能耗比的计算方法为：
EER＝M*(1-Pin/Pon)*1000/Q
其中，EER为能耗比，M为单位时间的污泥处理量，Pin为第n层链网的进料含水率，Pon为第n层链网的出料含水率，Q为单位时间的用电量。
更优的，采集末层链网的第一污泥含水率和第二污泥含水率，若末层链网的含水率变化值大于第二预设变化值，则降低末层链网进入端的布料频率，或者减少布料的厚度。在该方案中，末层链网的含水率变化值不用于直接调节其自身的运行速度，仅用于控制其输入端的布料参数。该第二预设变化值的值根据实际情况设置。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时获取污泥干化系统非末层链网的第一污泥含水率和第二污泥含水率，所述第一污泥含水率为当前层链网进入端的污泥含水率，所述第二污泥含水率为当前层链网出口端的污泥含水率；
每层链网的初始运行时间均设为t,n层链网的总运行时间设为T；
所述第一污泥含水率和所述第二污泥含水率作差，定义为含水率变化值，若当前层链网的所述含水率变化值在规定时间范围内持续小于第一预设变化值，则按照预设参数提高当前层链网的运行速度，同时按照所述预设参数降低末层链网的运行速度，保持总运行时间T不变，结束调节；所述预设参数为所述当前层链网或所述末层链网的电机电源频率。
2.如权利要求1所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，所述规定时间范围为30min。
3.如权利要求2所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，在所述规定时间范围内设置至少三次检测时刻，每次所述检测时刻均采集非末层链网的所述第一污泥含水率和所述第二污泥含水率。
4.如权利要求3所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，每两个所述检测时刻之间的间隔为10min。
5.如权利要求1所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，所述电机电源频率的调节幅度为1Hz。
6.如权利要求1所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，在所述结束调节后，还包括，记录污泥干化系统在所述结束调节时刻下的运行参数，将当前污水工艺和所述运行参数整合为最佳工况标签，用于替换与所述当前污水工艺相同的项目。
7.如权利要求6所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，所述运行参数包括能耗比、回风湿度、回风温度、总电流、冷凝水出水量，以及每层链网的速度。
8.如权利要求7所述的基于智能物联网污泥干化系统的能耗比优化方法，其特征在于，所述能耗比的计算方法为：
EER=M*（1-Pin/Pon）*1000/Q
其中，EER为能耗比，M为单位时间的污泥处理量，Pin为第n层链网的进料含水率，Pon为第n层链网的出料含水率，Q为单位时间的用电量。
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