二次供水系統(tǒng)中的節(jié)能降耗-2019年文檔

1、二次供水系統(tǒng)中的節(jié)能降耗、八、一前言隨著我國經(jīng)濟快速增長，各項建設(shè)取得了巨大的成就,同時也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳。節(jié)能降耗，這一重要、緊迫的任務(wù)擺在了經(jīng)濟快速發(fā)展的面前，也擺在了企業(yè)發(fā)展的面前。作為一名一線的技術(shù)工作者，本人有幸參與了珠海生活用水二次加壓設(shè)備的管理工作，并且逐漸摸索出了在二次供水系統(tǒng)中降低能耗的方法與經(jīng)驗，在此與供水同仁一起分享和探討。概述目前，我公司接收、管理的生活用水二次加壓泵房共376個。主要的供水方式為：增壓設(shè)備和高位水池（箱）聯(lián)合供水、變頻調(diào)速供水、管網(wǎng)疊壓供水、氣壓供水。這四種供水方式各有其特點：八、1、增壓設(shè)備和高位水池（箱）

2、聯(lián)合供水的供水方式設(shè)計和操作都很簡單、維修方便，運行穩(wěn)定、可靠，但地下水池（箱）和高位水池（箱）都要占用一定空間。2、變頻調(diào)速供水方式是水泵直接供水至客戶，節(jié)省了樓頂水池（箱），供水系統(tǒng)總體投資少，供水壓力比較穩(wěn)定和可控，但依賴變頻器和PLC的使用，一旦變頻器或PLC故障，更換和維修有難度。3、管網(wǎng)疊壓供水方式是在供水主管網(wǎng)水壓基礎(chǔ)上通過水泵直接供水至客戶。節(jié)省了水池（箱），水質(zhì)比較有保障，對于單個供水系統(tǒng)來說比較省電，但依賴主管網(wǎng)的水壓。4、氣壓供水的方式是通過氣壓罐對供水管網(wǎng)進行調(diào)壓供水，主要在老舊小區(qū)或客戶比較少的小區(qū)二次加壓泵房中使用，設(shè)計和操作簡單，但水壓有一定的波動。如何將這幾種供

3、水方式合理的運用到住宅小區(qū)生活用水二次加壓系統(tǒng)中來，如何科學的管理生活用水二次加壓設(shè)施是節(jié)能降耗的關(guān)鍵。下面將從兩個方面闡述在生活用水二次供水系統(tǒng)中如何做好節(jié)能降耗工作。一、合理設(shè)計1、正確選用供水方式選擇一個符合小區(qū)生活用水二次加壓系統(tǒng)的供水方式是節(jié)能的關(guān)鍵。這就是我們常說的“量體裁衣”了。前面介紹了幾種供水方式的特點，我們可以根據(jù)其特點進行分析并選擇。增壓設(shè)備和高位水池（箱）聯(lián)合供水相當于小區(qū)供水的一個"小水廠”,上、下兩個水池都有儲水功能，可以形成對市政供水的錯峰用水，是最節(jié)能的供水方式之一。它運行的整個過程是：市政水進入地下水池后通過加壓泵供給高位水池（箱）再到各用水點。這種

4、供水方式控制柜簡單，元器件便宜，維修快捷。高位水池（箱）具有一定的儲水能力，水泵不需要24小時運行，對水泵損耗低且耗電量低。在實際管理中的一些小區(qū)加壓泵一天才運行一到兩次就可以滿足客戶的用水需求。當然，這種供水方式不是每個小區(qū)都適用。在工作中通過觀察，發(fā)現(xiàn)這種供水方式在規(guī)模比較小的（100200戶）、多層或次高層建筑物的住宅小區(qū)二次加壓系統(tǒng)中比較節(jié)能。例如：金景花園住宅小區(qū)共3棟，4-10層采用的是增壓設(shè)備和高位水池（箱）聯(lián)合供水方式，二次加壓受益用戶92戶，加壓設(shè)備平均電耗為0、4kw.h/m3。山景軒住宅小區(qū)共2棟，4-8層采用的是氣壓供水方式，二次加壓受益用戶56戶，加壓設(shè)備平均電耗為3

5、、2kw.h/m3同樣是規(guī)模比較小的住宅小區(qū)選擇的二次加壓供水方式不同，則電耗相差很大，類似這樣的例子還有很多。變頻調(diào)速供水是在氣壓供水的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是近年來設(shè)計、使用比較多的供水方式。它運行的整個過程是：市政水進入地下水池后通過加壓泵供給各用水點。變頻調(diào)速供水通過變頻器的頻率變化與水泵的轉(zhuǎn)速變化相結(jié)合，改變水泵轉(zhuǎn)速的方式來調(diào)整供水量。這種供水方式控制柜自動化程度高，操作方便，但變頻器和PLC對工作環(huán)境有一定的要求。由于設(shè)備需要24小時運行來穩(wěn)定供水壓力，水泵配置對節(jié)能就相當重要了。該供水方式用于規(guī)模比較大、用戶數(shù)量比較多（200戶以上）、建筑物標高不同、需要垂直分區(qū)供水的次高層或高層住宅

6、小區(qū)二次加壓系統(tǒng)中比較節(jié)能。例如：恒泰豪庭住宅小區(qū)共4棟，7-12層為二次供水低區(qū)、13-17層為二次供水高區(qū)，受益用戶200戶，加壓設(shè)備平均電耗為2、28kw.h/m3金域廊院住宅小區(qū)共8棟，4-11層為二次供水低區(qū)、12-17層為二次供水高區(qū)，受益用戶851戶，加壓設(shè)備平均電耗為1、1kw.h/m3。通過這樣的對比，我們可以清楚的看到變頻調(diào)速供水方式在受益用戶數(shù)量大的住宅小區(qū)所體現(xiàn)出來的節(jié)能效管網(wǎng)疊壓供水是為了讓變頻調(diào)速供水更節(jié)能和保障水質(zhì)的情況下應(yīng)運而生的供水方式。它運行的整個過程是：市政水進入無負壓罐后通過加壓泵供給各用水點。其實就是在沒有水池（箱）情況下的變頻調(diào)速供水，在市政管網(wǎng)壓力

7、上疊加一個水泵壓力供給用戶。這種供水方式的設(shè)計對周邊管網(wǎng)壓力非常依賴，水質(zhì)有保障，投入成本低，耗能少。但不適用于規(guī)模比較大、用戶比較多的次高層、高層住宅小區(qū)。它的使用可說是對整個市政供水系統(tǒng)的泄壓，是在供水企業(yè)耗能高的前提下來體現(xiàn)這種供水方式耗能低的表象。但是其在混合供水中，卻發(fā)揮著巨大的節(jié)能作用，而且不影響市政供水系統(tǒng)。嶺南世家榮景園就是典型的例子。其二次供水中區(qū)（5-11層）共530戶，使用的是變頻調(diào)速供水；二次供水高區(qū)（12-18層）共24戶，使用的是通過高區(qū)加壓設(shè)備在中區(qū)供水管網(wǎng)上的疊壓。由于高區(qū)用戶少，直接使用變頻調(diào)速供水則客戶用水成本高，通過在中區(qū)供水管網(wǎng)上疊壓的方式節(jié)能顯著。據(jù)統(tǒng)

8、計,目前中區(qū)二次加壓設(shè)備運行的平均能耗為0、63kw.h/m3，高區(qū)二次疊壓設(shè)備運行的平均能耗為0、3kw.h/m3。氣壓供水方式由于存在氣壓罐膠囊經(jīng)常破損、維修強度大、壓力波動的特性，滿足不了人們目前的生活需求，逐漸被市場淘汰，在此就不贅述了。2、正確選用合適的供水設(shè)備一個住宅小區(qū)選定了供水方式、二次供水的樓層范圍、二次供水受益用戶數(shù)量，我們就可以根據(jù)相應(yīng)的公式、規(guī)范以及經(jīng)驗來合理、經(jīng)濟的選擇適當?shù)墓┧O(shè)備。一般來說，增壓設(shè)備和咼位水池（箱）供水方式其設(shè)備的選型是最簡單的。首先考慮水泵出水口到最不利點的（高位水池（箱）的入水口）的高度差,根據(jù)下式確定水泵揚程：H>0.01H1+0.00

9、1H2+0.01v2/2g式中H水泵的揚程（MPaHI-水泵出水口與高位水池（箱）的入水口處得高度差（mH2-管道（水泵出水管口與高位水池（箱）入口處）的全部水頭損失（MPa）v高位水池（箱）入口流速（m/s）在增壓設(shè)備和高位水池（箱）供水方式中水泵的流量由二次供水受益客戶最大小時用水量來確定。由于水泵只要供水至高位水池（箱），根據(jù)流體機械理論，在相似工況下，水泵的流量、揚程和功率分別與其轉(zhuǎn)速的一次方、二次方和三次方成正比，所以該供水方式的設(shè)備選擇低轉(zhuǎn)速的DL型水泵就可以滿足供水要求且節(jié)能。水泵按一用一備配置即可。變頻調(diào)速供水首先要確定小區(qū)二次供水如何分區(qū)，再根據(jù)各供水區(qū)域的的樓層范圍、受益用

10、戶數(shù)量來選擇設(shè)備的型號。根據(jù)水泵的特性曲線，如果要水泵在一個高效率的區(qū)間運行，住宅小區(qū)生活用水二次加壓系統(tǒng)使用變頻調(diào)速供水方式必須分區(qū)，才能體現(xiàn)變頻調(diào)速節(jié)能的作用。否則，供水受益客戶用水成本高，能源浪費嚴重。多層和次高層的小區(qū)分為市政供水和二次加壓供水，高層小區(qū)要根據(jù)樓層進行劃分。比如一個高達42層的住宅小區(qū)，在小區(qū)周邊管網(wǎng)壓力足夠的情況下，小區(qū)生活用水可按如下分區(qū)：1-4層為市政供水；5-12層、13-22層、23-32、33-42為二次加壓分區(qū)供水。根據(jù)設(shè)計的供水區(qū)域可依據(jù)下式確定水泵揚程：H>0.01H11+0.001H22+H33式中H水泵的揚程（MPa）H11水泵出水口與最不利

11、點的咼度差（m）H22-管道的全部水頭損失（MPaH33-該供水設(shè)備供給范圍內(nèi)最不利配水點的最低工作壓力（MPa）變頻調(diào)速供水的流量應(yīng)按供水區(qū)域內(nèi)設(shè)計秒流量和每小時最大用水量來綜合確定。系統(tǒng)的揚程、流量確定了，選擇水泵的配置就簡單了?？紤]到水泵在系統(tǒng)零流量的頻率P0般為2535HZ為了達到節(jié)能的目的，我們根據(jù)水泵的轉(zhuǎn)速頻率和供水區(qū)域的流量范圍來確定水泵的配置。水泵最不利工況點應(yīng)在水泵特性曲線高效區(qū)段的右端點。規(guī)模較小的供水區(qū)域（300戶以內(nèi)）用水系統(tǒng)可選擇同型號水泵34臺，水泵功率般不超過7、5KW；規(guī)模較大的供水區(qū)域（300至1000戶）水泵功率不超過15KW的，不僅要考慮配置34臺主泵,還

12、應(yīng)配備12臺小泵在夜間和平時小流量時變頻供水。不同的供水量段，要求有相應(yīng)的頻率來保證用水量的變化，所以在變頻調(diào)速供水中要選擇頻率調(diào)節(jié)范圍比較大的高轉(zhuǎn)速的CDLLG等運行相對穩(wěn)定的高速水泵。在實踐中，我們通過上述的方法可以確定這樣做既滿足客戶用水要求還提高了水泵的運行效率，特別是整個二次加壓系統(tǒng)在運行中相當省電。當然一個適當體積的氣壓罐也是必不可少的，它能夠延長水泵的睡眠時間、降低水泵損耗、延長水泵壽命、最大限度的節(jié)能。3、合理選擇供水管道的管徑及鋪設(shè)方式管徑大小設(shè)計直接影響二次供水系統(tǒng)的流量和壓力，也影響著水泵運行的效率,間接產(chǎn)生能耗。鋪設(shè)管道時應(yīng)按相關(guān)規(guī)范和實際情況進行合理的鋪設(shè)，避免產(chǎn)生多

13、余的水頭損失。二、科學管理通常,大部分生活用水二次加壓泵房建成后都移交給供水企業(yè)管理、維護。如何科學的管理二次加壓設(shè)備、降低故障率、提高設(shè)備的使用壽命是我們工作的重心，對降低能耗與減少排放也有著明顯的成效。在二次加壓泵房管理中，應(yīng)從兩個大方面著手，梳理、細化工作內(nèi)容和流程，全面實現(xiàn)科學化管理。1、二次加壓設(shè)備的管理A、泵房日常巡查、維護首先，對管理的所有生活用水二次加壓泵房必須建立詳細的檔案。另外，組建專業(yè)的維護隊伍對泵房定期巡查，并把設(shè)備運行情況、水壓、設(shè)備及管道有無滲漏、水池浮球閥的情況登記在巡查記錄本上。這樣，就可以實時掌控每一個管理的泵房運行情況，做到隨時發(fā)現(xiàn)“跑”、“漏”現(xiàn)象，避免不

14、必要的漏損。B定期保養(yǎng) 、軸承定期注入潤滑油：水泵正常運行每5000小時后，水泵軸承注油系統(tǒng)內(nèi)必須注入適量的鈣質(zhì)潤滑油。 、定期檢查水泵的密封系統(tǒng)：每隔15日檢查水泵的密封系統(tǒng),機械密封系統(tǒng)，在運行前要檢查泵體內(nèi)是否有水，無水時不能啟動水泵，否則因密封件無法降溫易損壞。 、平時注意軸承周圍的清潔：由于軸承的轉(zhuǎn)速高，當其他雜物進入軸承時，易損傷軸承體，大大降低軸承的壽命。特別是水泵出現(xiàn)被水淹過或被其他雜物填埋時，必須拆缷軸承進行清洗，必要時更換軸承。定期對水泵、電機進行保養(yǎng)可以延長設(shè)備運行的壽命，也可以保障持續(xù)、正常供水，同時降低了噪音。本人認為，減少設(shè)備更換的頻率或者說延長設(shè)備使用時間，其實就

15、是節(jié)能減排。C技術(shù)改造自2008年以來，由我所牽頭改造過的老舊、殘缺、電費高、噪音擾民的生活用水二次加壓泵房數(shù)已達41個。通過技術(shù)改造，我們把一批配置不合理、耗電量大、噪音大的小區(qū)二次加壓設(shè)備進行了針對性的更換。同時，在改造中也嘗試著把經(jīng)濟性和節(jié)能降耗相結(jié)合，并取得了較好的效果。濱海大廈住宅小區(qū)位于珠海情侶中路，是一棟25層樓高，有162戶的老舊小區(qū)。其生活用水二次加壓泵房分為兩個區(qū)，即：5-13層為中區(qū)氣壓供水，14-25層為高區(qū)增壓設(shè)備和高位水池（箱）供水。由于接收管理之前，加壓設(shè)備缺少維護、保養(yǎng),腐蝕、殘缺比較嚴重,水泵運行效率也低；中區(qū)氣壓供水水壓波動大，水錘現(xiàn)象時有發(fā)生，管件需經(jīng)常更

16、換。針對這種情況,2010年4月，公司對其進行了技術(shù)改造。其內(nèi)容是：廢除中區(qū)加壓設(shè)備，更換高區(qū)加壓設(shè)備，將中區(qū)加壓管道與高區(qū)高位水池（箱）出水管串聯(lián)。這樣,在不增加高區(qū)加壓設(shè)備功率的情況下，利用“虹吸”原理將高位水池（箱）內(nèi)的水對整個住宅小區(qū)所有客戶進行覆蓋式供水。其二次加壓電耗從改造前的0、66kw.h/m3下降到0、32kw.h/m3。2、水池（箱）的管理目前,我們管理的水池（箱）共1431個，對每個水池（箱）都建立了詳細的檔案，并進行定期清洗。水池（箱）的管理最重要的一點就是預防和減少漏損。我們通過安裝不銹鋼水力平衡浮球閥防止水池頻繁溢水，減少漏損；在定期清洗水池（箱）時,根據(jù)其儲水能力和客戶用水的需求，提前關(guān)閉進水閥門，減少清洗時放空水池（箱）所產(chǎn)生的水量。另外，我們還根據(jù)實際情況，建造了一些不銹鋼水箱來對那些容積特別大、但生活用水占用容積少、清洗時特別浪費水資源的消防和生活共用地下水池（箱）進行消防和生活用水的劃分。這樣既保障了居民生活用水的水質(zhì)，同時也減少了水資源的浪費?？梢?，通過制定科學的管理制度，詳細的工作計劃，以及有效的實施，對生活用水二次加壓設(shè)備的管理非常有效，并最終達到節(jié)能降耗的效果。在國家經(jīng)濟發(fā)展大戰(zhàn)略的推動下，節(jié)能降耗，尤其是改變產(chǎn)能結(jié)構(gòu)、發(fā)展循