泵站運(yùn)營(yíng)分公司水泵節(jié)能技術(shù)應(yīng)

1、*市技師 社會(huì)化考評(píng)泵站運(yùn)營(yíng)分公司水泵節(jié)能技術(shù)應(yīng)用泵站運(yùn)營(yíng)分公司水泵節(jié)能技術(shù)應(yīng)用一、水泵節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀泵站是城鎮(zhèn)供水廠必要的組成部分，原水由取水泵站從水源地抽 送至水廠，凈化后的清水由出泵站輸送到城市管網(wǎng)中去，這些都是靠 水泵來(lái)完成的。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，城鎮(zhèn)供水廠一般都是用電大戶(hù)，在 整個(gè)給水工程的用電量中，95%98%的電量是用來(lái)維持水泵的運(yùn) 作，其他2%5%用在制水過(guò)程中的輔助設(shè)備上（如電動(dòng)閥、排泥機(jī)、 風(fēng)機(jī)、機(jī)修及照明等）。以一般城鎮(zhèn)水廠而言，泵站消耗的電費(fèi)，通 常占自來(lái)水制水成本的40%70%,甚至更多。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)合理 的高效水泵；科學(xué)優(yōu)化調(diào)度，提高機(jī)泵設(shè)備的運(yùn)行效率；采用調(diào)速電 機(jī)

2、；擴(kuò)大水泵機(jī)組的高效工作范圍；對(duì)役齡過(guò)長(zhǎng)設(shè)備陳舊的機(jī)泵，及 時(shí)進(jìn)行更新改造等，都是供水廠合理降低泵站電耗的重要途徑。水泵節(jié)能技術(shù)在我國(guó)已應(yīng)用多年，其途徑有兩類(lèi)，一是改進(jìn)水泵 結(jié)構(gòu)，這是水泵生產(chǎn)廠要研究的，目前我國(guó)的水泵制造技術(shù)在國(guó)際上 不算落后，大型水泵、低噪音的效率和功耗有的可以和進(jìn)口水泵相抗 衡。二是提高控制水平，這是使用單位經(jīng)常應(yīng)用的，最早的控制方法 就是通過(guò)關(guān)閉閥門(mén)、降低輸出來(lái)減少能耗，后來(lái)，也就是在八十年代 末，我國(guó)引進(jìn)了“變頻器”控制技術(shù)，此時(shí)水泵技能技術(shù)得到突破性 的進(jìn)展，到九十年代末，“水泵節(jié)能器”控制技術(shù)像雨后春筍遍布神 州大地，魚(yú)目混珠的產(chǎn)品也鋪天蓋地而來(lái)，例如干擾電表、降

3、壓運(yùn)行 等等欺騙手段遍布大街小巷。二、水泵節(jié)能技術(shù)的必要性在傳統(tǒng)的水廠設(shè)計(jì)中，進(jìn)行水泵選型時(shí)，首先考慮水泵應(yīng)滿足最 不利工況點(diǎn)的要求，即以供水管網(wǎng)的最高日最高用水量和壓力來(lái)計(jì)算 水泵的設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程。根據(jù)此法選型的水泵滿足了最不利工況 點(diǎn)的要求，卻忽略了對(duì)能耗的考慮。因此在水廠的實(shí)際運(yùn)行中，水泵 在最不利工況點(diǎn)運(yùn)行的時(shí)間相對(duì)較少，絕大多數(shù)時(shí)間是在平均流量和 平均揚(yáng)程工況附近運(yùn)行，其至長(zhǎng)期在低揚(yáng)程大流量工況運(yùn)行。這樣水 泵有可能長(zhǎng)時(shí)期偏離高效區(qū)間運(yùn)行，此時(shí)水泵的泵軸功率已接近甚至 超過(guò)配用的電機(jī)功率。改變水泵的工況點(diǎn)，通?？赏ㄟ^(guò)兩條途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：一是調(diào)速運(yùn)行, 即通過(guò)改變水泵的轉(zhuǎn)速，來(lái)改變水泵

4、的運(yùn)行曲線，使水泵的岀水壓力 與管網(wǎng)需求一致，從而達(dá)到節(jié)能的目的。變頻調(diào)速是調(diào)速技術(shù)中最好 的一種，它是解決能耗問(wèn)題的最好方法之一，己在國(guó)內(nèi)一些水廠得到 應(yīng)用，且取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。但變頻調(diào)速設(shè)備造價(jià)較高，改造投入 人，且變頻設(shè)備的維修技術(shù)耍求高，因此，變頻調(diào)速技術(shù)在水廠的改 造中暫時(shí)未能得到廣泛推廣。二是葉輪切削改造，其原理是經(jīng)過(guò)切削 的葉輪，其特性曲線會(huì)按一定規(guī)律發(fā)生變化。根據(jù)切削后的運(yùn)行參數(shù), 計(jì)算切削量，改變?nèi)~輪的外徑，使水泵特性曲線按要求發(fā)生變化，從 而使水泵運(yùn)作在與管網(wǎng)實(shí)際需求所一致的高效區(qū)間內(nèi)，達(dá)到節(jié)能的目 的。葉輪切削是改變水泵性能的一種簡(jiǎn)單易行的方法，在水廠的改造 中已得到廣

5、泛運(yùn)用。三、水泵節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例傳統(tǒng)的水泵選型方法帶來(lái)的能耗問(wèn)題在國(guó)內(nèi)諸多水廠中普遍存 在，泵站運(yùn)營(yíng)分公司即為一個(gè)典型的例子。我分公司岀水泵選用德國(guó) ksb公司生產(chǎn)的rdl600-710a型雙離心泵，額定流量3800m3/h,揚(yáng) 程52m,功率710kw,轉(zhuǎn)速991r/min,共七臺(tái)。其中一臺(tái)配變頻調(diào) 速電機(jī)，電機(jī)型號(hào)為hkj45c09,電壓660v,電機(jī)額定功率710kw, 變頻調(diào)速可調(diào)至840kwo另六臺(tái)配10kv高壓電機(jī)，電機(jī)型號(hào)為 hkj145c06,功率為 710kw,轉(zhuǎn)速為 991i7min。近年來(lái)，我集團(tuán)對(duì)分公司和市區(qū)的輸供管網(wǎng)進(jìn)行了改造，使管道 水頭損失明顯下降，所以出水壓力要

6、求相應(yīng)下降。這樣，水泵的實(shí)際 運(yùn)行工況點(diǎn)更嚴(yán)重便宜了原額定工況點(diǎn)，并且水泵出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，電 機(jī)可能超負(fù)荷運(yùn)行。所以長(zhǎng)期以來(lái)，分公司都是通過(guò)關(guān)小出水泵的出 水閥門(mén)，提高水泵的出水壓力，從而減少水泵的出水流量，來(lái)降低泵 軸功率，保障電機(jī)不超負(fù)荷運(yùn)行，也使水泵處于高效區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。即 所謂以高能耗保安全，因此大量的能量消耗在出水閥門(mén)上，造成電能 的極大浪費(fèi)。眾所周知，電費(fèi)在泵站成本的各項(xiàng)因素中占最大比例， 因此，為了提高水泵效率，節(jié)約能耗，也為了保證機(jī)泵的安全運(yùn)行， 必須對(duì)水泵進(jìn)行節(jié)能改造，而最簡(jiǎn)便易行的方法就是葉輪切削改造。在上海凱士比泵有限公司的協(xié)助下，我們先后對(duì)泵站運(yùn)營(yíng)分公司 的六臺(tái)水泵進(jìn)行了葉

7、輪切削改造。首先，確定水泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)：根據(jù)水 泵的運(yùn)行記錄及考慮到水泵至管網(wǎng)的管路水頭損失和設(shè)計(jì)供水量等 因素，水泵的揚(yáng)程應(yīng)在3242之間，并以38m作為設(shè)計(jì)點(diǎn)的揚(yáng)程；由 于不改變?cè)摫梅康妮斔退?，水泵的設(shè)計(jì)流量保持不變。故水泵的設(shè) 計(jì)點(diǎn)定位：流量3800m3/h,揚(yáng)程38m,并可在3242m區(qū)間高效率運(yùn) 行。再以ksb公司提供的rdl600-710a型原型水泵的性能曲線為依 據(jù)，根據(jù)水泵切削葉輪的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出切削后水泵的葉輪外徑為 600mm。其相應(yīng)的性能參數(shù)為：流量4540-3800-3240m3/h,揚(yáng)程 32-38-42mo據(jù)此，分公司的六臺(tái)rdl600-710a型水泵的葉輪外徑從

8、640mm切削至600mm。改造后，在實(shí)際的運(yùn)行中，將出水閥門(mén)全部 打開(kāi)，水泵的出口壓力降至與管網(wǎng)的需求壓力一致，電機(jī)不會(huì)超負(fù)荷 運(yùn)行，水泵也不會(huì)出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，更不會(huì)將大量能量口口消耗在出水 閥門(mén)上，達(dá)到了節(jié)能改造的目的。同時(shí)，我們通過(guò)及時(shí)維護(hù)、檢修機(jī) 泵系統(tǒng)，避免振動(dòng)過(guò)大，影響泵效率。合理調(diào)整軸承的間隙和串動(dòng)量, 較少軸承的磨損。對(duì)于部件間隙大，泵的效率嚴(yán)重下降的應(yīng)予大修。 盡可能的減少管束的堵塞量，降低水阻，亦可節(jié)省水泵電耗。根據(jù)機(jī)泵實(shí)際運(yùn)行記錄計(jì)算，改造后，泵站運(yùn)營(yíng)分公司水泵的平 均單耗為0093kwh/m3,對(duì)比改造前的平均單耗0.170kwh/m3,比改 造前節(jié)約能耗45%o以分公司近兩年的平均年產(chǎn)量計(jì)算，每年可節(jié)約 能耗約1