다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 정수과-4911 결재일자 2018.11.6. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 정수과장 구의아리수정수센터소장 경규선 강성욱 11/06 임정규 협 조 주무관 박근희 주무관 임원성 주무관 정승열 주무관 권학선 주무관 유재진 활성탄흡착지 역세척 제어프로그램 개선결과 보고 2018. 11. 구의아리수정수센터 활성탄흡착지 역세척 제어프로그램 개선 결과 보고 활성탄 흡착지 세척효율의 균일성 유지 및 자동화를 위해 활성탄 흡착지 역세척 제어프로그램 개선을 완료하고 운영결과를 보고드림. Ⅰ 추진개요 ？？ 기 간 : 2018. 6. 18. ~ 2018. 10. 26. ？？ 추진근거 ○ 활성탄흡착지 역세척 제어운영 검토 보고(정수과-2961호, 2018.7.4.) ○ 활성탄흡착지 역세척 유량제어 개선 계획(정수시설과-2057, 2018.9.10.) 제어프로그램 개선 필요성 ？ 정수지 수위변화 및 가동펌프에 따라 고정 주파수로 펌프 운영시 역세척 유량 차 발생 ？ 세척 팽창률 불균일에 따라 활성탄 유실 위험, 분탄누출 우려(수질 안정성 유지 필요) ？ 세척시 마다 근무자가 유량 일정 유지를 위해 주파수 조정 운영(업무효율 저하) ？？ 추진방향 ○ 주파수 고정 제어 → 유량 피드백에 의한 주파수 자동제어 ○ 역세펌프 인버터 전원 공급방식 개선 : 상시전원 → 선택전원(가동신호시) ○ 추진순서 : 구성안 수립 → 프로그램 구축 및 시운전 → 시범운영 → 전체 운영 ？？ 추진자 및 역할 수행(T/F팀 구성운영) ○ 자체 전문인력 및 제어프로그램 전문업체 활용 ？？ 추진내용 및 경과 ○ T/F팀 회의를 통한 실행 타당성 검토 및 세부 추진계획 모색 ○ 제어프로그램 구성(안) 수립？보완 - Step 피드백 제어(개선안)와 PLC 제어방식의 적용 효율성 비교 - 구성 Flow chart에 따른 프로그램 구동시 보완점 사전 검토 ○ 실행을 위한 전문업체 협의 및 추진 - 실행비용 최소화를 위한 추진 방법 강구 (제어프로그램 구축을 위한 비용 산정 및 업체 선정) ○ 수온별, 정수지 수위별 세척유량 및 주파수 데이터 분석 - 통계 분석을 통해 수온별 평균 주파수 도출로 초기 설정값 변경 적용 ○ 개선 프로그램 구축에 따른 최적 운영 설정값 도출(시운전 테스트) - 제어설정값(제어개시 지연시간, 피드백 시간(간격), 제어불감범위, 주파수 증감치 등) 최적화 - 현장적용 시운전에 따른 문제점 보완 ○ 시범운영(활성탄 16개지 중 4개지)으로 프로그램 안정성 확인 ○ 전체 활성탄흡착지 대상 시스템 구축 및 운영 시행 Ⅱ 개선사항 ？？ 역세척 프로그램 개선 ○ 대상 구분 대상 내용 비고 PLC RCS3(2set) 역세5단계 자동제어 HMI OS1~OS5,EWS(6대) 공정감시 및 제어화면 16지 ○ 개선 프로그램 구성 내용 및 설정인자 최적값 도출 - 제어방식 : Step Auto Control (PID 제어의 경우 초기 제어시 유량편차 증가에 따른 활성탄 누출우려로 미적용) - 제어방식 선택적 사용 : 개선 유량제어 및 기존 주파수 고정 제어 - 시운전 테스트 및 시범운영을 통한 운전설정인자 최적값 도출 ☞ 불감범위(dead band), 피드백시간, 제어주파수 범위(스텝주파수) <활성탄 역세척 HMI 설정 화면> <활성탄 역세척 PLC 구성 화면> ○ 자동제어 이상 대비 경보 설정 기능 자체 구성 - 역세척수 유량 경보 설정(PLC 프로그램 추가) · 조 건 : 5단계 개시 2분후부터 실제유량이 범위(설정값±100m3/h)를 초과한 경우 · 표출방법 : 팝업창으로 HMI 화면에 경보 표출 · 효 과 : 펌프이상 조기발견, 활성탄 유실 방지, 퇴수조 월류에 따른 침수방지 ？？ 역세척펌프 인버터 전원공급방식 개선 ○ 대상 구분 수량 용량 비고 여과지 4대 130kW 펌프 인버터 활성탄흡착지 3대 90kW ○ 개선방법 - 스위치 상시투입(대기전력 소모) → 펌프 운전시 전력투입 / 정지시 전력차단 Ⅲ 운영결과 ？？ 개선 제어시스템 안정적 운영 ○ 시범운영 기간 활성탄흡착지(4개지)별 자동테스트(3회) 시행 ○ 근무자가 역세척 감시에 따른 주파수 조정 운영시 보다 균일하게 자동제어 수행(역세척 유량 일정 유지) ○ 펌프 가동/정지에 따른 전력 투입/차단 이상없이 정상 작동. ○ 전체 활성탄흡착지 적용 시행(9/28~현재) 결과 안정적 운영 중. <제어방식 개선 전·후 주파수에 의한 유량변화 비교> 구분 역세척 펌프 주파수(Hz) 역세척 유량(m3/h) 주파수고정 제어 (기존) 유량자동제어 (개선) Ⅳ 개선효과 ？？ 정수지 수위변화 및 가동 펌프와 무관하게 활성탄 흡착지 세척효율 안정적 유지 가능 ○ 정수처리 공정 자동화 운영에 기여 ○ 중앙제어실 근무자의 감시 및 운영 업무 효율성 증대 ○ 세척유량 과소？과대에 따른 거품발생 및 분탄누출 등의 처리수질 악화 방지 및 활성탄 유실 방지 ？？ 역세척 펌프 전력의 효율적 사용으로 전력사용량 절감 ○ 인버터 대기전력 차단에 따른 동력비 절감 : 연간 1,101천원 구분 여과지 활성탄흡착지 비고 인버터 4대 3대 운전시간 25분/대·일 (7.5분/대·회×3.4회/일) 14.7분/대·일 (7.5분/대·회×2.2회/일) 연간 절감량 9,258 kWh 0.154kW/대 연간 절감액 1,101천원 119원/kW ※ 1일 절감량 = 운휴시 상시 전력공급량 × 1일 총 운휴시간(여과지 및 활성탄흡착지) = 0.154 kW/대×{4대×(24-25/60)h/대·일+3대×(24-14.7/60)h/대·일} ≒ 25.4 kWh/일 연간 절감량 = 1일 절감량 × 365일 = 9,258 kWh 연간 절감액 = 연간 절감량 × 전기요금(119원/kW) = 1,101천원 ？？ 타정수센터 횡단전개가 가능한 사항으로 서울시 고도정수처리시설의 효율적 운영에 기여. 끝.

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