《中小型供水泵站系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則》

ICS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CECA:2××—202×

中小型供水泵站節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則

Technicalguidelineforenergyefficiencyandconservationinsmallto

mediumwaterpumpingstationsystems

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)發(fā)布

1

1總則

1.0.1為在中小型城鎮(zhèn)供水泵站規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中貫徹節(jié)能減排的方針，正確執(zhí)行

國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，制定本導(dǎo)則。

1.0.2本導(dǎo)則適用于新建、改建、擴(kuò)建中小型城鎮(zhèn)供水泵站的節(jié)能規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、

節(jié)能評(píng)價(jià)。

1.0.3中小型城鎮(zhèn)供水泵站的節(jié)能規(guī)劃、節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)能管理、節(jié)能評(píng)價(jià)除應(yīng)符合本導(dǎo)則

外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語

2.0.1中小型供水泵站smallandmediumsizedpumpingstationofwatersupply

規(guī)模小于10萬m3/d的城鎮(zhèn)集中供水工程的供水泵站，包含取水泵站、配水

泵站、配水管網(wǎng)加壓泵站的總稱。

2.0.2輸送單位流量電耗（簡(jiǎn)稱單位電耗）unitpowerconsumption

在一定條件下，泵站或水泵機(jī)組輸送（?。﹩挝凰康碾姾?。單位一般為千

瓦時(shí)每立方米（kW·h/m3）或千瓦時(shí)每千立方米（kW·h/(103m3)）。

2.0.3運(yùn)行效率energyefficiencyofunitoperation

一定工況條件下，泵站或水泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)水力輸出的過程中的能量有效利用情

況。

泵站或機(jī)組的運(yùn)行效率可采用水泵機(jī)組的輸出水力功率與吸收電網(wǎng)的電功

率比值的百分?jǐn)?shù)，單位為%；或單位供水量在一定揚(yáng)程下的電耗衡量，單位為千

瓦時(shí)每立方米兆帕（kW·h/(m3·MPa)）或千瓦時(shí)千立方米兆帕

（kW·h/(103m3·MPa)）。

【條文說明】“機(jī)組運(yùn)行效率”中“效率”的準(zhǔn)確名詞應(yīng)為“能效”，我國(guó)現(xiàn)行

標(biāo)準(zhǔn)中多采用“效率”一詞，本標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)沿用，但英語采用“能效（energy

efficiency）”。機(jī)組綜合運(yùn)行效率條與此相同。

2.0.4綜合運(yùn)行效率energyefficiencyofunitintegratedoperation

一定時(shí)段內(nèi)，一定或多種工況組合條件下，泵站或水泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)水力輸出的

過程中的能量有效利用情況。

綜合運(yùn)行效率可采用泵站或水泵機(jī)組的輸出水力功率與吸收電網(wǎng)的電功率

比值的百分?jǐn)?shù)，單位為%；或單位供水量在一定揚(yáng)程下的電耗衡量，單位為千瓦

時(shí)每立方米兆帕（kW·h/(m3·MPa)）或千瓦時(shí)每千立方米兆帕

（kW·h/(103m3·MPa)）。

2

2.0.5水泵特性曲線characteristiccurves

一定轉(zhuǎn)速條件下，不同水泵的揚(yáng)程、功率、效率、汽蝕余量（或允許吸上真

空高度）與輸送流量的關(guān)系通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定得到的曲線。

2.0.6水泵高效區(qū)highefficiencyareaofpumpoperation

一定轉(zhuǎn)速條件下推薦的水泵運(yùn)行區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)水泵效率較高，其流量下

限和流量上限分別對(duì)應(yīng)水泵效率最高點(diǎn)的兩側(cè)分別下降一定效率值的工況點(diǎn)。

【條文說明】水泵高效區(qū)一般對(duì)應(yīng)水泵效率最高點(diǎn)兩側(cè)下降10%左右的范圍，不

同型號(hào)的泵有所差異。

2.0.7變速調(diào)節(jié)variablespeedregulation

通過改變水泵葉輪轉(zhuǎn)速以改變泵的性能曲線，藉此來適應(yīng)工況點(diǎn)的變化，這

種調(diào)節(jié)方式稱為變速調(diào)節(jié)。

2.0.8變頻調(diào)速speedadjustmentwithvariablefrequency

通過變頻器改變水泵電機(jī)的工作電源頻率，從而調(diào)節(jié)水泵葉輪轉(zhuǎn)速的變速調(diào)

節(jié)方式。

2.0.9變徑調(diào)節(jié)variableimpellerdiameterregulation

通過改變?nèi)~輪直徑以改變泵的性能曲線，藉此來適應(yīng)工況點(diǎn)的變化，這種調(diào)

節(jié)方式稱為變徑調(diào)節(jié)。

2.0.10全通徑閥fullborevalve

具有等寬流道的閥門。全通徑閥從流進(jìn)到流出的孔道大小相同，尺寸不小于

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的值，與該規(guī)格公稱通徑基本相當(dāng)。

2.0.11用水模式waterdemandpattern

反應(yīng)用戶用水周期性變化規(guī)律的數(shù)據(jù)曲線。

2.0.12數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)supervisorycontrolanddataacquisitionsystem

（SCADA）

3

SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，包含計(jì)

算機(jī)、通信、現(xiàn)場(chǎng)控制及人機(jī)交互等技術(shù)及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)采集和監(jiān)

控的綜合系統(tǒng)。

2.0.13物聯(lián)網(wǎng)電氣元件

具備獨(dú)立完成測(cè)量電壓、電流等多項(xiàng)電量參數(shù)能力，具有接入網(wǎng)絡(luò)并上傳數(shù)

據(jù)至云端、接收云端數(shù)據(jù)并執(zhí)行指令功能的智能型電氣元件。

2.0.14能源管理系統(tǒng)

優(yōu)化能源利用的綜合管控系統(tǒng)。具備能源成本定位、電能質(zhì)量評(píng)估、能源效

率追蹤、供電儲(chǔ)備評(píng)估、電能質(zhì)量問題識(shí)別、能耗流程分析等有助于提高能源利

用率功能的軟件平臺(tái)或模塊。

4

3基本規(guī)定

3.0.1城鎮(zhèn)供水泵站應(yīng)在全生命周期中，結(jié)合廠網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化，采用節(jié)能規(guī)劃、設(shè)

計(jì)、運(yùn)行管理、節(jié)能評(píng)價(jià)，在保證供水安全性和可靠性的前提下，降低能源消耗、

實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。

【條文說明】（1）城鎮(zhèn)供水泵站的節(jié)能優(yōu)化應(yīng)以廠網(wǎng)協(xié)同為基礎(chǔ)，作為承前啟

后的重要環(huán)節(jié)，在節(jié)能優(yōu)化建設(shè)和優(yōu)化運(yùn)行中起到樞紐作用。（2）供水泵站的

節(jié)能優(yōu)化，還包括水泵機(jī)組和閥門選型等設(shè)備和工藝優(yōu)化等措施。（3）經(jīng)優(yōu)化

后，泵站的能耗可達(dá)到規(guī)定的限定值和先進(jìn)值要求。（4）能源是否高效利用，

可根據(jù)節(jié)能評(píng)價(jià)判別。

3.0.2城鎮(zhèn)供水泵站的規(guī)劃能耗指標(biāo)宜采用本導(dǎo)則規(guī)定的指標(biāo)先進(jìn)值，不應(yīng)低于

本導(dǎo)則規(guī)定的指標(biāo)限定值。

3.0.3新建城鎮(zhèn)供水泵站的設(shè)計(jì)，應(yīng)通過節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水泵機(jī)組、閥門及管路

的配置、電氣與自控和必要的信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，支持節(jié)能運(yùn)行管理，達(dá)到規(guī)

定的節(jié)能過程評(píng)價(jià)和節(jié)能指標(biāo)評(píng)價(jià)的要求。

3.0.4既有城鎮(zhèn)供水泵站的運(yùn)行管理，應(yīng)采用節(jié)能過程評(píng)價(jià)和節(jié)能指標(biāo)評(píng)價(jià)，評(píng)

判節(jié)能措施的有效性，不能滿足要求時(shí)應(yīng)提出改造、優(yōu)化運(yùn)行管理或兩者結(jié)合的

方案、實(shí)現(xiàn)能耗達(dá)到規(guī)定限值。

3.0.5既有城鎮(zhèn)供水泵站的節(jié)能評(píng)價(jià)，可采用節(jié)能指標(biāo)評(píng)價(jià)，或節(jié)能過程評(píng)價(jià)和

節(jié)能指標(biāo)評(píng)價(jià)相結(jié)合；節(jié)能評(píng)價(jià)的結(jié)果，可作為供水泵站節(jié)能的橫向比較，以及

節(jié)能考核的參考。

3.0.6城鎮(zhèn)供水泵站應(yīng)采用低能耗的先進(jìn)產(chǎn)品、信息化和智慧化等新工藝、新技

術(shù)、新設(shè)備、新材料，促進(jìn)節(jié)能；及時(shí)更換和淘汰高能耗的落后產(chǎn)品。

【條文說明】在采用高效水泵、高效電機(jī)、數(shù)字集成全變頻控制等硬件設(shè)施的基

礎(chǔ)上，還需要通過智慧化的輔助，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過程的節(jié)能優(yōu)化。全變頻控制，是指

5

泵站采用數(shù)字集成控制技術(shù)，通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線實(shí)現(xiàn)泵站系統(tǒng)中多臺(tái)水泵間相互

通訊、信息共享，并實(shí)現(xiàn)多臺(tái)工作水泵全變頻、負(fù)載均衡運(yùn)行的變頻控制方式。

3.0.7城鎮(zhèn)供水泵站應(yīng)定期組織節(jié)能相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，以技術(shù)進(jìn)步和管理水

平的提升促進(jìn)節(jié)能。

3.0.8供水泵站應(yīng)進(jìn)行環(huán)境資源條件的分析與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，條件具備時(shí)宜采用

可再生能源。

3.0.9供水泵站應(yīng)配置數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)應(yīng)集成能源管

理系統(tǒng)、并具備數(shù)據(jù)分析傳輸接口或數(shù)據(jù)提取功能，宜采用物聯(lián)網(wǎng)電氣元件。

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4系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理

4.1規(guī)模分級(jí)與泵站工況

4.1.1中小型泵站規(guī)模的分級(jí)應(yīng)符合表4.1.1的規(guī)定。

表4.1.1中小型泵站規(guī)模的分級(jí)

序號(hào)建設(shè)規(guī)模水量Q(萬m3/d)

1中型5≤Q＜10

2小I型1≤Q＜5

3小II型0.5≤Q＜1

4小III型0.1≤Q＜0.5

【條文說明】（1）本標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)模分類對(duì)照如表4.1.1A。

表4.1.1A不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)模對(duì)照

《城市給水工程《村鎮(zhèn)供水工

序建設(shè)泵站規(guī)模《泵站技術(shù)管理規(guī)程》

項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》程設(shè)計(jì)規(guī)范》SL

號(hào)規(guī)模Q(萬m3/d)GB/T30948-2014*

建標(biāo)120—2009687-2014

泵站主機(jī)組水泵進(jìn)口

直徑500~800mm

1中型5≤Q＜10III類-

（900~1600mm），配

套功率300~800kW

規(guī)模化供水工

2小I型1≤Q＜5-

程，I型泵站主機(jī)組水泵進(jìn)口

規(guī)?；┧ぶ睆剑?00mm

3小II型0.5≤Q＜1-

程，II型（<900mm），配套功

0.1≤Q＜規(guī)?；┧ぢ?lt;300kW

4小III型-

0.5程，III型

注*：括號(hào)外為離心泵或蝸殼式混流泵機(jī)組或同類的潛水電泵，括號(hào)內(nèi)為軸流泵或?qū)~式混

流泵或同類的潛水電泵；標(biāo)稱的范圍含下限不含上限；進(jìn)口直徑和配套功率分屬于不同等別

時(shí)，以高等別為準(zhǔn)。

（2）《泵站技術(shù)管理規(guī)程》GB/T30948按主機(jī)組水泵進(jìn)口管徑劃分中型、

小型泵站，如按采用離心泵，最大2~3組并聯(lián)運(yùn)行、水泵進(jìn)水管1m/s流速計(jì)，則

分界線為3.4~5.1萬m3/d。（3）《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50265-2010中，對(duì)城鎮(zhèn)供水

泵站的分級(jí)按特別重要、重要、中等、一般分為I~IV級(jí)，沒有按規(guī)模的分級(jí)。（4）

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的中型規(guī)模與《城市給水工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的III類一致，與《泵站

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技術(shù)管理規(guī)程》相近；本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的小型規(guī)模及分類與《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

規(guī)定的小型規(guī)模化供水工程及分類一致，與《泵站技術(shù)管理規(guī)程》總體相近。

4.1.2供水泵站應(yīng)根據(jù)取水、配水、加壓等不同功能要求，在滿足最大供水水量

和壓力的前提下，按供水量、供水壓力變化的不同工況進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

【條文說明】傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程多考慮了按最大時(shí)水量確定規(guī)模，并依此進(jìn)行相關(guān)的

計(jì)算分析，但對(duì)于節(jié)能而言，還應(yīng)考慮不同工況的綜合影響。

4.1.3取水泵站除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)最高日流量、事故工況、設(shè)計(jì)最枯水位、消防等設(shè)

計(jì)和校核要求外，還應(yīng)采取節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理配置水泵，使水泵在以下工況中，

各泵應(yīng)處于水泵特性曲線的高效段：

1平均日流量工況或不同季節(jié)的平均日流量工況；

2配置永久或臨時(shí)小泵，或變徑調(diào)節(jié)滿足投產(chǎn)初期低流量工況；

3其他典型高頻工況。

【條文說明】（1）取水泵站的設(shè)計(jì)規(guī)模指最高日流量，除最高日流量外，還應(yīng)

考慮事故工況（一般設(shè)計(jì)流量按70%最高日流量、70%平均日流量，或按相關(guān)規(guī)

劃等規(guī)定的壓縮比確定）、設(shè)計(jì)最枯水位等因素。依地表水、地下水，及城市用

水特性，最枯水位可能與最高日流量重合或與低谷流量重合。（2）為滿足城市

建設(shè)需要，泵站規(guī)劃規(guī)模往往較大，而投產(chǎn)初期，由于實(shí)際用水人口低于規(guī)劃，

或初期管道建設(shè)、自備水源切換等因素，用水規(guī)模偏小，因此投產(chǎn)初期，泵站的

能效往往較低，且持續(xù)時(shí)期不短，相對(duì)于水泵機(jī)組的費(fèi)用，電能的費(fèi)用往往較高，

因此應(yīng)考慮初期低流量，避免能耗過高、降低運(yùn)行成本。

4.1.4配水泵站、加壓泵站除應(yīng)滿足最高日最高時(shí)流量、消防、事故工況、最大

轉(zhuǎn)輸工況等安全要求外，還應(yīng)采取節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)：

1水泵型號(hào)及其組合的合理配置，應(yīng)使以下工況中，運(yùn)行的水泵應(yīng)處于水泵

特性曲線的高效段：

1）設(shè)計(jì)規(guī)模下平、谷、峰典型設(shè)計(jì)流量工況；

2）配置永久或臨時(shí)小泵，或變徑調(diào)節(jié)滿足投產(chǎn)初期低流量工況。

2宜以通過實(shí)測(cè)或參考相似地區(qū)選取24小時(shí)逐時(shí)需水量曲線，模擬泵站在典

型工況條件下的運(yùn)行狀態(tài)，用以分析泵站的綜合能效。

【條文說明】（1）配水泵站、加壓泵站的設(shè)計(jì)規(guī)模指最高日最高時(shí)流量，除此

8

以外，還應(yīng)考慮事故工況（一般設(shè)計(jì)流量按70%最高日流量、70%平均日流量，

或按相關(guān)規(guī)劃等規(guī)定的壓縮比確定）、消防工況（按城市規(guī)模確定不利條件下一

定數(shù)量的著火點(diǎn)、消防水量、消防供水壓力）、最大轉(zhuǎn)輸送工況（城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)

的儲(chǔ)水設(shè)施）等因素。（2）城市配水泵站、加壓泵站應(yīng)滿足用水量的季節(jié)性波

動(dòng)、工作日/休息日波動(dòng)及逐時(shí)波動(dòng)的需要。

4.2工藝方案與可再生能源利用

4.2.1供水泵站的設(shè)置應(yīng)與廠網(wǎng)相協(xié)調(diào)，根據(jù)地形特征與用地條件、供水規(guī)模與

范圍、水壓及安全供水要求、節(jié)能降耗要求，結(jié)合既有供水工程設(shè)施和發(fā)展規(guī)劃

等，從全局出發(fā)，采用水力模型，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮。

4.2.2供水泵站應(yīng)根據(jù)水源、供水路徑、供水壓力需求等采取適當(dāng)?shù)姆謪^(qū)和優(yōu)化

措施。

1供水分區(qū)的設(shè)置

多水源、多水廠、多泵站供水系統(tǒng)，應(yīng)在根據(jù)水源位置、用戶分布優(yōu)化供水分

界線和供水壓力坡降的基礎(chǔ)上，合理布置供水泵站的規(guī)模、分布、定位，實(shí)現(xiàn)管

網(wǎng)壓力均衡、泵站的總體出口壓力的優(yōu)化。

2并聯(lián)分區(qū)的設(shè)置：

1）供水路徑較短、供水壓力需求差異較大的不同供水區(qū)域，應(yīng)采取并聯(lián)分

區(qū)供水；

2）不同并聯(lián)分區(qū)可分別獨(dú)立設(shè)置配水泵站，也可同一泵站內(nèi)分別設(shè)置水泵

機(jī)組。

3串聯(lián)分區(qū)的設(shè)置：

1）供水區(qū)域內(nèi)供水路徑較長(zhǎng)、遠(yuǎn)離配水泵站、供水壓力需求差異較大的局

部供水區(qū)域，應(yīng)采取串聯(lián)分區(qū)供水；

2）串聯(lián)分區(qū)的各級(jí)應(yīng)設(shè)置加壓泵站。

【條文說明】（1）應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)布局走勢(shì)、地勢(shì)起伏、用水量大的節(jié)點(diǎn)位置、

距離最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)等因素，初步判斷計(jì)算控制點(diǎn)位置，然后經(jīng)過試算后調(diào)整控制點(diǎn)

重新核算其他節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭是否滿足要求。（2）對(duì)于多水源、多水廠、多泵站

9

的供水系統(tǒng)，有望通過管網(wǎng)的壓力均衡，實(shí)現(xiàn)總體供水壓力的降低，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)

能和漏損降低。（3）當(dāng)計(jì)算得出各節(jié)點(diǎn)水壓與控制點(diǎn)水壓相差較大時(shí)可考慮局

部加壓方式，以降低整體水壓要求。（4）泵站-管網(wǎng)系統(tǒng)，泵站出口壓力過大的

單一分區(qū)，改為串聯(lián)分區(qū)，可以降低前級(jí)的總體供水壓力，不僅可降低前級(jí)分區(qū)

的漏損，也能一定程度降低能耗。

4.2.3單一分區(qū)的供水系統(tǒng)，供水泵站可在輸配水管線定線和等水壓線的優(yōu)化中，

采取適當(dāng)縮短主干管長(zhǎng)度降低總體水力坡降、利用地形條件規(guī)避局部壓力不足或

過高、合理設(shè)置調(diào)蓄設(shè)施調(diào)峰等措施，在保障供水的前提下降低供水泵站的平均

出口壓力。

4.2.4加壓泵站應(yīng)根據(jù)泵站吸入端管道來水余壓等工程和技術(shù)條件，確定疊壓、

利用蓄水池進(jìn)行供水調(diào)節(jié)等兩種方式或組合，并確定用地規(guī)模。

【條文說明】（1）在管網(wǎng)中設(shè)置加壓泵站，以滿足局部高區(qū)的供水要求，可以

避免采用管網(wǎng)整體提升壓力方案帶來的高能耗、高漏損；在加壓泵站采用本條規(guī)

定，可以進(jìn)一步利用管網(wǎng)余壓、降低加壓泵站能耗。（2）方案選取不僅受到余

壓的影響，也受到用地條件等的影響。

4.2.5供水泵站回收水能和其他可再生能源利用宜符合以下規(guī)定：

1供水管渠有富余水能可利用時(shí)，宜采用水輪機(jī)發(fā)電等措施回收水能；

2廠區(qū)內(nèi)的空地、屋頂?shù)龋瞬捎锰柲馨l(fā)電，以并網(wǎng)或非并網(wǎng)形式用于水

泵機(jī)組、照明等生產(chǎn)生活用電；

3回收能源及可再生能源利用系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置用于系統(tǒng)節(jié)能效益監(jiān)測(cè)的計(jì)量裝

置；

4回收能源及可再生能源供給的可靠性不能滿足生產(chǎn)生活需要時(shí)，應(yīng)設(shè)置常

規(guī)能源的備用措施；

5供水泵站的節(jié)能水平評(píng)價(jià)，泵站能耗的量值宜不計(jì)入以可再生能源替代的

常規(guī)能源。

【條文說明】（1）根據(jù)國(guó)際能源署可再生能源工作小組，可再生能源是指“從持

續(xù)不斷地補(bǔ)充的自然過程中得到的能量來源”?？稍偕茉捶褐付喾N取之不竭的

能源，嚴(yán)謹(jǐn)來說，是人類有生之年都不會(huì)耗盡的能源?？稍偕茉床话F(xiàn)時(shí)有

限的能源，如化石燃料和核能。（2）根據(jù)我國(guó)相關(guān)法規(guī)的要求，可再生能源設(shè)

10

施的建設(shè)要和主體同步進(jìn)行。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐，采用水輪機(jī)回收輸配水管

渠的水能，國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用相對(duì)較多，國(guó)內(nèi)也有成功案例。（4）國(guó)家鼓勵(lì)采用再

生能源，采用可再生能源替代部分常規(guī)能源，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能。2021年9月11日，

國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)《完善能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控制度方案》的通知（發(fā)

改環(huán)資〔2021〕1310號(hào)），提出“鼓勵(lì)地方增加可再生能源消費(fèi)”，對(duì)超額完成

激勵(lì)性可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重的地區(qū)，超出最低可再生能源電力消納責(zé)任

權(quán)重的消納量不納入該地區(qū)年度和五年規(guī)劃當(dāng)期能源消費(fèi)總量考核。（5）【案

例】水廠應(yīng)用光伏發(fā)電。湖南省韶山市某兩座水廠，于2017年、2018年先后建

成光伏發(fā)電，建設(shè)規(guī)模分別為200kWp、300kWp，太陽能電池板面積分別為

1234m2、1848m2，布設(shè)于平流沉淀池和濾池等屋頂，總投資585萬元（含鋼結(jié)

構(gòu)110萬元），投產(chǎn)后的年發(fā)電量分別為205330kW·h、253250kW·h，年收益687871

元，不計(jì)維護(hù)費(fèi)的靜態(tài)投資回收期8.50年，具有顯著的節(jié)能減排效益和一定的

經(jīng)濟(jì)效益。（6）【案例】廣東省東莞市某水廠利用輸水管勢(shì)能，通過水輪機(jī)發(fā)

電供送水泵使用。隨著東深供水渠的開機(jī)情況，供水渠的水位變化水位差在

7.4~9.2m變化，供水水量7200~7600m3/h、平均7450m3/h。發(fā)電設(shè)施總投資額約

200萬元（不含地皮及引水工程），其中發(fā)電機(jī)主廠房長(zhǎng)×寬×高=15.8×6.1×11.7m，

尾水渠長(zhǎng)×寬×深=15.2×6.1×3.0m，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量200kW。水泵：所發(fā)電量專供

送水泵1臺(tái)。型號(hào)350S-44，額定流量900m3/h，揚(yáng)程40m，額定功率220kW。

2018、2019、2020年分別實(shí)現(xiàn)發(fā)電量1394870kW·h、1419370kW·h、1378380kW·h，

年設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用約占電費(fèi)的15%~30%，節(jié)能減排效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4.3.7實(shí)行分時(shí)計(jì)價(jià)供電的城鎮(zhèn)供水泵站，應(yīng)基于廠網(wǎng)協(xié)同制定應(yīng)對(duì)分時(shí)計(jì)價(jià)供

電的優(yōu)化工藝方案和運(yùn)行預(yù)案：

1凈水工程的方案，應(yīng)合理配置凈水廠的處理能力，以及廠內(nèi)調(diào)蓄池的容量，

擴(kuò)展谷時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)能力用于峰時(shí)的能力；

2配水工程的方案，應(yīng)合理配置廠外調(diào)蓄池（含高位水池）的位置與容量，

擴(kuò)展谷時(shí)配水工程的儲(chǔ)水能力用于峰時(shí)的供水；

3必要時(shí)采用儲(chǔ)能裝置實(shí)現(xiàn)削峰填谷，降低用電費(fèi)用；

4實(shí)施了分時(shí)用電優(yōu)化的供水泵站，其低谷用電量應(yīng)折減后計(jì)入本規(guī)程節(jié)能

評(píng)價(jià)的能耗限值內(nèi)。

11

【條文說明】（1）國(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》（

發(fā)改價(jià)格〔2021〕1093號(hào)）明確了分時(shí)電價(jià)機(jī)制。由于電能無法大規(guī)模存

儲(chǔ)，生產(chǎn)與消費(fèi)需要實(shí)時(shí)平衡，不同用電時(shí)段所耗用的電力資源不同，以價(jià)格機(jī)

制推動(dòng)用戶用電移峰填谷，降低負(fù)荷高峰、填補(bǔ)負(fù)荷低谷，減小電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，

使發(fā)電、用電趨于平衡。從全社會(huì)角度，鼓勵(lì)部分用戶移峰填谷，可以保障電力

系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提升系統(tǒng)整體利用效率、降低社會(huì)總體用電成本。（2）由

于用電低谷往往與用水低谷相重合、用電高峰與用水高峰相重合，而滿足用水用

戶的需求是供水系統(tǒng)（供水泵站）的首要任務(wù)，因此，實(shí)施分時(shí)電價(jià)，一般會(huì)拉

高供水系統(tǒng)（供水泵站）的運(yùn)行成本。（3）供水系統(tǒng)（供水泵站），采取一定

的工程和運(yùn)行優(yōu)化措施，可以在實(shí)施分時(shí)電價(jià)的條件下，適當(dāng)降低用電成本，一

般而言，此條件下需要增加工程投資、增加運(yùn)行用電量。（4）供水系統(tǒng)（供水

泵站）采用分時(shí)供電優(yōu)化模式，從本地的局部視角，增加了碳排放和能耗，不是

優(yōu)化模式；從全局看，降低電費(fèi)的同時(shí)，配合了電網(wǎng)的全局優(yōu)化。因此，基于全

局優(yōu)化、局部不優(yōu)化的特性，為體現(xiàn)供水系統(tǒng)（供水泵站）為全局優(yōu)化所做的貢

獻(xiàn)，應(yīng)列該項(xiàng)優(yōu)化為節(jié)能措施，具體而言，將低谷用電量折減用于節(jié)能評(píng)價(jià)。

4.3運(yùn)行管理

4.3.1供水泵站的節(jié)能考核和改造應(yīng)符合以下規(guī)定：

1供水泵站應(yīng)制定節(jié)能措施和節(jié)能指標(biāo)；

2供水泵站應(yīng)每年針對(duì)節(jié)能措施和指標(biāo)的完成情況進(jìn)行考核，并進(jìn)行偏差分

析：

1）節(jié)能措施和節(jié)能指標(biāo)存在偏差的，應(yīng)及時(shí)修正相關(guān)考核指標(biāo)；

2）因供水泵站的設(shè)施的因素導(dǎo)致不能完成考核指標(biāo)的，應(yīng)提出改造措施。

3供水范圍、供水水量、供水壓力需求等發(fā)生重大變化的，供水泵站應(yīng)分析

節(jié)能改造的必要性和可行性。

4.3.2供水泵站應(yīng)采用信息化、智慧化技術(shù)實(shí)現(xiàn)能耗分析及高效能源管理，具有

以下功能：

1可對(duì)單臺(tái)機(jī)組、機(jī)組組合、廠（站）能耗等進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析診斷；

12

2供水泵站宜具有調(diào)度和過程自動(dòng)化的功能以及信息化管理功能，可生成能

耗統(tǒng)計(jì)和各類生產(chǎn)報(bào)表；

3宜采用模擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度決策或優(yōu)化運(yùn)行控制；

4提示異常情況和報(bào)修；

5能夠與城鎮(zhèn)供水生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，接受并執(zhí)行調(diào)度控制指

令。

4.3.3供水泵站的廠網(wǎng)聯(lián)合調(diào)度應(yīng)符合以下規(guī)定：

1多水源、多水廠、多泵站的城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置中心調(diào)度，具備聯(lián)合優(yōu)

化調(diào)度的能力；

2采用壓力流輸配水和重力輸配水結(jié)合的供水泵站，應(yīng)具備壓力流供水、壓

力的模式切換措施，宜通過管網(wǎng)最不利點(diǎn)壓力和時(shí)間序列分析確定是否需要加壓，

采用自動(dòng)控制進(jìn)行切換；

3城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)采用串聯(lián)分區(qū)供水的，應(yīng)在確保各分區(qū)安全供水的條件下，

以全局優(yōu)化為目標(biāo)，協(xié)調(diào)各分區(qū)的節(jié)能措施；后序分區(qū)的供水泵站，高峰時(shí)可利

用站內(nèi)的調(diào)蓄容積調(diào)峰，不宜直接從管網(wǎng)中抽水。

4.3.4供水泵站應(yīng)采取站內(nèi)調(diào)節(jié)措施。泵站的能耗受到提升水量、機(jī)泵本身運(yùn)行

狀態(tài)及前后液位控制高度等的影響，可從如下方面優(yōu)化站內(nèi)調(diào)度：

1優(yōu)化提升泵控制：

1）合理設(shè)置高頻、高負(fù)荷工況的水泵運(yùn)行組合，達(dá)到降低能耗的目的；

2）當(dāng)多種組合均能滿足工況要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用效率較高的單臺(tái)大機(jī)組運(yùn)

行。

2合理控制和適度提高水泵前池液位高度，降低泵站提升揚(yáng)程需求、改善水

泵吸水條件。

4.3.5城鎮(zhèn)供水泵站應(yīng)采取廠網(wǎng)的協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行應(yīng)對(duì)分時(shí)計(jì)價(jià)供電：

1凈水工程，采用清水池水位作為控制點(diǎn)優(yōu)化運(yùn)行：

1）電價(jià)低谷時(shí)，充分利用凈水廠的富余處理能力，盡可能提升清水池儲(chǔ)水

水位，在電價(jià)低谷時(shí)段結(jié)束時(shí)，達(dá)到或接近設(shè)計(jì)最高水位；

2）電價(jià)峰時(shí)，充分利用清水池儲(chǔ)水的調(diào)節(jié)能力，在控制清水池水位不低于

最低設(shè)計(jì)水位的條件下，適當(dāng)降低凈水廠的處理量。

13

2配水工程，采用廠外調(diào)蓄池（含高位水池）的水位作為控制點(diǎn)優(yōu)化運(yùn)行：

1）電價(jià)低谷、夜間，加壓泵站的水箱、水池、其他調(diào)蓄池（含高位水池），

充分利用管網(wǎng)的轉(zhuǎn)輸能力，盡可能提升水位，在電價(jià)低谷時(shí)段結(jié)束時(shí)，達(dá)到或接

近最高目標(biāo)水位；

2）電價(jià)高峰和用水高峰期，利用調(diào)蓄池（含高位水池）儲(chǔ)水能力調(diào)峰運(yùn)行。

14

5水泵機(jī)組、閥門及管路

5.1水泵機(jī)組

5.1.1供水泵站應(yīng)合理配置水泵機(jī)組，使之匹配用戶用水模式：

1根據(jù)實(shí)際運(yùn)行所需的流量、揚(yáng)程以及變化規(guī)律等提出不同的工況，并分析

各工況的累積流量；

2合理配置機(jī)組和運(yùn)行組合方案，與之匹配，使得水泵機(jī)組盡可能長(zhǎng)期運(yùn)行

于高效段；

3運(yùn)行工況波動(dòng)范圍較大的供水泵站，不能滿足全部工況的節(jié)能要求時(shí)，可

按以下規(guī)定執(zhí)行：

1）以不同工況的系統(tǒng)累計(jì)供水量和節(jié)能潛力之乘積的和為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)

化；

2）也可將各工況按系統(tǒng)累積供水量從大到小排序，作為優(yōu)先工況段用于水

泵機(jī)組的配置。

【條文說明】本條說明泵站的水泵機(jī)組的選擇應(yīng)與工況協(xié)調(diào)，優(yōu)先次序。

5.1.2供水泵站的水泵機(jī)組的組合、配置應(yīng)符合以下規(guī)定：

1流量或揚(yáng)程變幅較大的泵站，可采用以下方式組合：

1）大、小泵搭配或并聯(lián)；

2）水泵采取調(diào)速、變徑調(diào)節(jié)等調(diào)節(jié)措施；

3）泵站的供水區(qū)域的水量水壓季節(jié)性波動(dòng)較大或投產(chǎn)初期需水量變化較大、

水泵機(jī)位受限，且本款第1項(xiàng)、第2項(xiàng)措施不能滿足的，可采取更換水泵的措施。

2并聯(lián)運(yùn)行的水泵的額定揚(yáng)程應(yīng)相同或接近；同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行臺(tái)數(shù)不宜超過3

臺(tái)；

3同一供水泵站內(nèi)，水泵型號(hào)不宜過多，電機(jī)的電壓宜一致；

4供水泵站應(yīng)設(shè)置備用泵，并滿足以下規(guī)定：

1）泵站最大單泵檢修時(shí)，供水泵站應(yīng)滿足設(shè)計(jì)供水水量和水壓要求；

2）備用泵宜為熱備用。

【條文說明】（1）取水泵房水位變化幅度超過10m時(shí)，往往水泵揚(yáng)程變幅較大、

15

可能超過水泵的高效段；不同泵依工況曲線的平緩、陡峭，經(jīng)濟(jì)流量范圍會(huì)有所

區(qū)別；（2）供水水泵型號(hào)過多不利于維修維護(hù)，變徑調(diào)節(jié)不在此例；供水水泵

的電壓等級(jí)多時(shí)，配電的復(fù)雜程度增加，也影響后續(xù)可能的更新改造；非供水泵，

如輔助性質(zhì)的真空引水泵、排漬泵等不在此例；（3）泵站內(nèi)水泵組合的合理配

置為用水負(fù)荷波動(dòng)下的優(yōu)化調(diào)度提供調(diào)度空間（包括定速泵、變頻泵配置）。并

聯(lián)泵的臺(tái)數(shù)增加，運(yùn)行管理相對(duì)復(fù)雜，單泵出水量也會(huì)減小。隨著水泵并聯(lián)臺(tái)數(shù)

的增加，效率逐步下降。因此，不宜同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行的泵臺(tái)數(shù)過多。（4）相同能

效等級(jí)的水泵，規(guī)格越小效率越低，中小泵站尤為顯著，因此能運(yùn)行單臺(tái)大泵的，

宜優(yōu)先運(yùn)行。（5）應(yīng)急備用時(shí)，以供水保障為主，不以節(jié)能優(yōu)化為首要條件，

因此不必作為節(jié)能優(yōu)化工況計(jì)算。

5.1.3水泵的選型應(yīng)結(jié)合既定的工況，并符合現(xiàn)場(chǎng)布置和控制的要求：

1水泵選型應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程的范圍：

1）根據(jù)供水壓力，一般揚(yáng)程3~20m，可選擇混流泵或軸流泵；揚(yáng)程10~100m，

可選擇單級(jí)離心泵；揚(yáng)程100~160m，可選擇單級(jí)或多級(jí)離心泵；揚(yáng)程超過160m，

應(yīng)選擇PN25承壓的多級(jí)離心泵；

2）根據(jù)供水流量，選擇離心泵時(shí)：

單泵流量小于300m3/h，可選立式泵；超過300m3/h，可選臥式泵；

單泵流量450~2000m3/h，可選擇單吸泵；單泵流量大于450m3/h，可選擇中

開雙吸泵。

2水泵選型宜結(jié)合運(yùn)行工況選型，使之運(yùn)行在高效段：

1）宜選取高頻工況點(diǎn)為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)；

2）宜以設(shè)計(jì)工況點(diǎn)處于水泵高效段后半段。

3水泵選型應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布置要求：

1）泵房平面受限時(shí)，宜優(yōu)先選用立式單級(jí)離心泵；還可采取錯(cuò)位布置、集

成式機(jī)組形式等解決方案；

2）泵房高度受限時(shí)，宜優(yōu)先選擇臥式單級(jí)離心泵、管道式立式水泵等；

3）來水壓力較低或進(jìn)水水箱或水池水位低于機(jī)組等不能滿足水泵自灌啟動(dòng)

條件的，系統(tǒng)最小進(jìn)口壓力余量需滿足大于水泵的氣蝕余量要求，無自吸功能的，

系統(tǒng)需加裝啟泵引水裝置；

16

4）對(duì)噪音要求比較高的場(chǎng)合，可選擇靜音管中泵。

4水泵選型應(yīng)結(jié)合控制要求：

1）采用壓力控制的，宜選擇曲線比較陡的水泵；

2）采用流量控制的，宜采用曲線平緩的水泵。

【條文說明】（1）常用水泵特點(diǎn)：中開雙吸離心泵，汽蝕性能好、效率高、高

效區(qū)寬、維檢簡(jiǎn)便，一般多用于送水、加壓泵站；立式長(zhǎng)軸/斜流泵，適應(yīng)性強(qiáng)、

效率高、占地面積小、不存在汽蝕及灌引水問題，一般多用于取水泵站；臥式端

吸離心泵，與管道離心泵相比維修簡(jiǎn)便，一般多用于送水流量較小、揚(yáng)程不高的

泵站；管道離心泵，與臥式單吸離心泵相比占地面積小、進(jìn)出水管徑相同且水平

同心，一般多用于送水流量較小、揚(yáng)程不高的加壓泵站；節(jié)段式多級(jí)泵，其中立

式多級(jí)泵占地面積小、臥式多級(jí)泵運(yùn)行更平穩(wěn)，多用于送水流量較小、揚(yáng)程高的

泵站，地下水取水管井采用的深井泵即為立式多級(jí)離心泵；自吸泵，不需要灌引

水或抽真空，效率相對(duì)偏低，多用于吸上且啟動(dòng)頻繁工況、送水流量較小、揚(yáng)程

不高的泵站。（2）設(shè)計(jì)工況點(diǎn)處于高效段后半段時(shí)，可以覆蓋更大的運(yùn)行工況

范圍，在泵房小流量運(yùn)行時(shí)同樣節(jié)能；（3）對(duì)于清水的提升，應(yīng)使用清水泵，

包括潛污泵在內(nèi)的污水泵，葉輪間隙較大、通過雜質(zhì)的能力較強(qiáng)，相應(yīng)的效率也

會(huì)較低，因此不采用污水泵。

5.1.4為適應(yīng)供水水量和揚(yáng)程的變化，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，水泵可采取以下調(diào)節(jié)措

施：

1適用于水量水壓持續(xù)性波動(dòng)的泵站，可采取變頻調(diào)速或雙速電機(jī)等變速調(diào)

節(jié)。采用變頻調(diào)速的，應(yīng)符合以下規(guī)定：

1）水泵設(shè)計(jì)工況區(qū)域應(yīng)位于水泵特性曲線高效區(qū)內(nèi)，水泵調(diào)速不宜低于額

定轉(zhuǎn)速的75%；

2）控制方式宜根據(jù)流量—揚(yáng)程曲線確定，當(dāng)供水管道較短時(shí)可采用恒壓控

制；

3）每臺(tái)水泵宜設(shè)置單獨(dú)的變頻器；

4）變頻泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)逐漸增加頻率直至達(dá)到預(yù)定頻率，關(guān)閉時(shí)應(yīng)逐漸降低頻

率直至關(guān)閉；同型號(hào)變頻泵并聯(lián)運(yùn)行的，宜運(yùn)行在同一頻率。

2靜揚(yáng)程季節(jié)性變化較大，或投產(chǎn)初期流量變化較大的泵站，可采用變徑調(diào)

17

節(jié)。采用變徑調(diào)節(jié)的水泵，電機(jī)按多組葉輪中直徑最大的葉輪配置。

【條文說明】（1）水泵降速運(yùn)行能夠減少單位流量消耗的功率，提高運(yùn)行效益。

當(dāng)水泵調(diào)速比例在±20%以內(nèi)時(shí)，可利用相似狀態(tài)的曲線和比例定律計(jì)算調(diào)速運(yùn)

行時(shí)的電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，此范圍內(nèi)機(jī)組總體效率也較高。（2）供水管道較短時(shí)，

因管道水頭損失較小，小于額定揚(yáng)程10%，采用恒壓控制可以達(dá)到節(jié)能效果；供

水管道較長(zhǎng)時(shí)，不宜恒壓控制，應(yīng)根據(jù)流量變化曲線及管路阻力特性選擇控制工

況；常用的控制模式還有分時(shí)段控制、比例壓力控制、末端壓力控制等；（3）

泵站可采用集中型控制器，對(duì)泵站內(nèi)全部受控設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)監(jiān)控；也可對(duì)每臺(tái)水

泵設(shè)置獨(dú)立集成型控制器，通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線實(shí)現(xiàn)多臺(tái)水泵間相互通信、數(shù)據(jù)實(shí)

時(shí)共享?？刂破骺煽刂贫嗯_(tái)變頻器的運(yùn)行調(diào)節(jié)。水泵運(yùn)行時(shí)，能夠通過集中型控

制器或獨(dú)立集成型控制器實(shí)現(xiàn)多臺(tái)水泵聯(lián)合控制，達(dá)到負(fù)載均衡運(yùn)行的目的。（4）

同一泵站，設(shè)置變頻的水泵臺(tái)數(shù)，應(yīng)根據(jù)用戶用水曲線和工程投資、運(yùn)行費(fèi)用，

合理選定。

5.1.5水泵的電機(jī)選型應(yīng)符合以下規(guī)定：

1電機(jī)功率應(yīng)與水泵的軸功率相匹配。電機(jī)功率按照水泵全工況曲線無過載

配置，即保證水泵在設(shè)定的工況曲線任何一點(diǎn)運(yùn)行不出現(xiàn)過載現(xiàn)象，并具有一定

的功率余量，且不過分放大；

2電機(jī)極數(shù)應(yīng)與水泵的轉(zhuǎn)速相匹配。

【條文說明】（1）電機(jī)的功率應(yīng)既滿足需求，避免超負(fù)荷運(yùn)行，而燒毀電機(jī)；

又不過度放大，避免欠負(fù)荷運(yùn)行，而導(dǎo)致運(yùn)行效率低下。不同形式的電機(jī)過載能

力、溫升特性有所差異。相對(duì)于異步電機(jī)，永磁同步電機(jī)具有較強(qiáng)的耐過載能力、

過載溫升較低，因此，為提升機(jī)組效率，在水泵匹配電機(jī)時(shí)，安全系數(shù)取值相對(duì)

較低。（2）離心泵的功率余量可參考表5.1.5A的規(guī)定，根據(jù)所需的軸功率乘以

安全系數(shù)，作為電機(jī)的輸出功率，選取國(guó)標(biāo)電機(jī)；也可參考表5.1.5B（其中異步

電機(jī)數(shù)據(jù)引自ISO5199）選取電機(jī)。

表5.1.5A水泵軸功率余量

安全系數(shù)

軸功率（kW）

異步電機(jī)永磁同步電機(jī)

0.12~0.551.3~1.51.2~1.3

18

0.75~2.21.2~1.41.15~1.25

3.0~7.51.15~1.251.1~1.15

11及以上1.1~1.151.05~1.1

表5.1.5B水泵電機(jī)選擇的安全余量（kw）

所需軸功率不超過

選用電機(jī)的輸出功率

異步電機(jī)永磁同步電機(jī)

1.10.810.95

1.51.11.3

2.21.71.9

43.23.6

5.54.35.0

7.56.16.8

119.110.4

1512.814.2

18.515.917.6

221920.9

302628.5

3732.535.2

454042.8

554952.3

756871.4

908185.7

110100104

132120125

160145152

185168176

200181190

220200209

250227238

280254266

19

315286300

355322338

注：表中“選用電機(jī)的功率”為國(guó)家相關(guān)低壓電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功率檔；選擇異步電機(jī)或永磁

同步電機(jī)，分別根據(jù)相應(yīng)的檔位，按照所需水泵軸功率的上限范圍，在滿足此范圍

條件下應(yīng)盡量選擇小的電機(jī)功率檔；如果水泵軸功率與電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功率檔相差過大，

也可按表5.1.8A的安全系數(shù)選擇非標(biāo)功率電機(jī)。

（3）【案例】山西省大同市某水源泵站節(jié)能改造項(xiàng)目。泵站原設(shè)計(jì)規(guī)模0.12

萬m3/d，實(shí)際運(yùn)行規(guī)模0.156萬m3/d。2019年建成，采用《井用潛水電泵能效

限定值及能效等級(jí)》GB32030-2015規(guī)定的3級(jí)能效多級(jí)離心泵。改造前后對(duì)比

如表5.1.5C所示。

改造前采用深井潛水泵型號(hào)200QJ50-130配套YQS200-30kW井用異步潛水

電機(jī)，實(shí)測(cè)單機(jī)流量約為65m3/h，揚(yáng)程約89m，每小時(shí)耗電量33.1kWh。節(jié)能

改造項(xiàng)目采用同型號(hào)深井潛水泵，配套30kW井用潛水永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)效

率符合《永磁同步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》GB30253-2013中的二級(jí)能效，

水泵機(jī)組效率符合《井用潛水電泵能效限定值及能效等級(jí)》GB32030-2015中的

一級(jí)能效。

通過變頻調(diào)速，使水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速保持在2550r/min，相對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)在工

頻50Hz驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)速2850r/min左右的工況條件，實(shí)現(xiàn)單位電耗降低22.8%、水

泵綜合效率提升19.0%，水泵運(yùn)行工況改善顯著、節(jié)能效果大幅度提升。

表5.1.5C山西大同市某自來水地下水水源泵站節(jié)能改造項(xiàng)目數(shù)據(jù)對(duì)比

實(shí)測(cè)單機(jī)耗綜合效率

單機(jī)流量揚(yáng)程單位電耗

設(shè)備電量(kWh/

(m3/h)(m)(kW·h/m3)

(kW·h/h)（m3·MPa）)

改造前：異步

658933.10.5090.5719

電機(jī)機(jī)組

改造后：永磁

638524.80.3930.4631

電機(jī)機(jī)組

目前地下取水使用的井用潛水電機(jī)由于使用工況的限制，效率多低于同功率

等級(jí)的其他電機(jī)，最高達(dá)到《永磁同步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》GB30253

規(guī)定的2級(jí)能效。本案例中采用2級(jí)能效的永磁同步變頻電機(jī)改造。

（4）【案例】山西省晉中市某配水泵站節(jié)能改造。配水泵站設(shè)計(jì)規(guī)模1.6

20

萬m3/d，初期實(shí)際運(yùn)行規(guī)模1.4萬m3/d。泵站內(nèi)設(shè)4臺(tái)中開泵，采用山西電機(jī)廠

的Y系列電機(jī)。2017年節(jié)能改造其中1臺(tái)泵，采用100kW定制稀土永磁同步電

機(jī)、配套南方中開泵，不僅保證了城市用水需求，而且節(jié)能15%。2018年4月

供水量提升至1.8萬m3/d。2018年9月，以1臺(tái)110KW永磁同步電機(jī)替代原有

的異步電機(jī)。改造前后對(duì)比表5.1.5D。由表可見，通過改造，水泵效率由74.4%

提升至84.3%，在供水壓力保持不變的條件下，單位電耗降低11.7%。節(jié)能效果

顯著。

表5.1.5D山西省晉中市某自來水公司配水泵站節(jié)能改造

平均出口水泵機(jī)組綜合效率

供水量壓力用電量

時(shí)間段3

（m）（kW·h）3

（MPa）（%）（kW·h/m·MPa）

改造前：2018年9

2105100.302357674.40.373

月1日到9月13日

改造后：2018年9

月13日上午9:00~9698160.30690384.30.330

月17日10:30

（5）【案例】湖南省衡陽市某地表水取水泵站節(jié)能改造工程。改造期為2018

年8~10月，原采用2組水泵，三級(jí)能效單級(jí)中開雙吸泵、配套三級(jí)能效異步電

機(jī)；改造采用二級(jí)能效高效中開泵、配套《永磁同步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等

級(jí)》GB30253規(guī)定的一級(jí)能效高效永磁同步電機(jī)替換原有設(shè)施。改造效果如表

5.1.5E所示。改造后，水泵機(jī)組運(yùn)行綜合效率由60.6%提升至79.3%，單位輸水

電耗在揚(yáng)程提升的情況下，由0.191kW·h/m3降低至0.148kW·h/m3，降低7.75%。

按供水規(guī)模2.2萬m3/d計(jì)，預(yù)期年節(jié)電345萬kWh，節(jié)能效果顯著。

表5.1.5E湘江取水泵站節(jié)能改造方案及效果

流量揚(yáng)程功率綜合效率單耗

時(shí)段項(xiàng)目

（m3/h）（m）（kW）（%）（kW·h/m3）

改造前額定（單臺(tái)）64042110

實(shí)測(cè)（2臺(tái)）110042.521060.60.191

改造后額定（單臺(tái)）90043160

實(shí)測(cè)（2臺(tái)30.148

（6）【案例】山西省忻州市某3座梯級(jí)加壓泵站節(jié)能改造工程。改造期為

2019年9~11月，原3座泵站，每站均采用4組水泵，三級(jí)能效單級(jí)雙吸泵、配

21

套二級(jí)能效異步電機(jī)；改造根據(jù)各泵站送水范圍的需求確定揚(yáng)程，并采用單套二

級(jí)能效高效中開泵、配套一級(jí)能效高效永磁同步電機(jī)替換原有4組水泵。改造效

果如表5.1.5F所示。改造后，水泵機(jī)組運(yùn)行綜合效率由56.0%~60.6%提升至

72.4%~74.2%，單位輸水電耗由0.387~0.442kW·h/m3降低至0.287~0.323kW·h/m3、

平均降低26.5%。按供水規(guī)模1.25萬m3/d計(jì)，預(yù)期年節(jié)電148萬kW·h，節(jié)能

效果顯著。

表5.1.5F山西省忻州市某梯級(jí)加壓泵站節(jié)能改造方案及效果

流量揚(yáng)程*功率綜合效率單耗

時(shí)段項(xiàng)目

（m3/h）（m）（kW）（%）（kW·h/m3）

額定（單臺(tái)）2009075

一站實(shí)測(cè)6888626660.60.387

改造前

二站實(shí)測(cè)6508725759.90.395

三站實(shí)測(cè)5369123756.00.442

一站額定65078200

改造后實(shí)測(cè)65077186.373.10.287

二站額定65080200

改造后實(shí)測(cè)65079188.374.20.290

三站額定65085200

改造后實(shí)測(cè)61886199.772.40.323

注*：實(shí)測(cè)揚(yáng)程含出口調(diào)節(jié)閥的損失。

5.1.6水泵及泵站應(yīng)根據(jù)不同的輸送介質(zhì)的性質(zhì)，采取以下措施：

1輸送清水的水泵，宜采取無填料軸封或機(jī)械密封；

2輸送含少量雜質(zhì)的水的水泵，可采用填料密封；

3輸送含砂量較高的水的水泵，應(yīng)采取耐磨的泵體和葉輪；

4水源含砂量較高或季節(jié)性含砂量較高的取水泵站，應(yīng)符合以下規(guī)定：

1）取水泵站應(yīng)采取避砂措施；

2）在水源含砂率超過7%時(shí)，水泵不宜運(yùn)行；

3）應(yīng)定期檢查水泵和閥門等設(shè)備的磨損情況，及時(shí)進(jìn)行磨損件的更新或設(shè)

備的整體更換。

5采用管井取地下水的，管井的出水管上宜設(shè)旋流除砂器；

6抽送含泥沙水質(zhì)的設(shè)備應(yīng)及時(shí)清除內(nèi)部淤泥。

22

【條文說明】（1）研究表明，采用無填料軸封，可以降低轉(zhuǎn)動(dòng)部件磨損，延長(zhǎng)

密封的使用壽命，使水泵效率提高約2.6%。（2）輸送清水、采用機(jī)械密封方式

的，推薦單端面機(jī)械密封，并采用無軸套設(shè)計(jì)。

5.1.7供水泵站在嚴(yán)寒季節(jié)，應(yīng)對(duì)設(shè)備采取保溫防凍措施，設(shè)備停用期間應(yīng)排凈

設(shè)備及管道內(nèi)積水。相關(guān)設(shè)備和自動(dòng)化裝置等應(yīng)在最低環(huán)境溫度限值以上運(yùn)行。

5.1.8水泵運(yùn)行時(shí)應(yīng)符合以下規(guī)定：

1引水：

1）水泵宜采用自灌吸水；自灌吸水的臥式離心泵的泵軸、立式多級(jí)離心泵

吸水端第一級(jí)（段）泵體應(yīng)置于最低設(shè)計(jì)水位標(biāo)高以下；

2）非自灌吸水的離心泵，應(yīng)合理布置真空管線，引水時(shí)間不宜超過5min；

非自灌吸水的，應(yīng)有防止水泵空載啟動(dòng)的保護(hù)措施；

3）不能全時(shí)段自灌吸水的，宜通過進(jìn)水水位的監(jiān)測(cè)確定啟動(dòng)時(shí)的引水方式。

2進(jìn)出口閥門的控制：

1）非特殊情況，進(jìn)口閥門應(yīng)全開，進(jìn)口閥門不作為調(diào)節(jié)閥；

2）出口閥門宜全開，盡量減少不必要的閥門阻力損失；

3）優(yōu)先采用大小泵搭配或變頻調(diào)速的方法調(diào)節(jié)出流量，一般不采用出口調(diào)

節(jié)閥的方法調(diào)節(jié)出流量。

5.1.9水泵機(jī)組應(yīng)有測(cè)溫、測(cè)振、測(cè)壓等儀器儀表接口。

【條文說明】水泵采用測(cè)溫、測(cè)振、測(cè)壓，可以檢驗(yàn)工作狀態(tài)是否出現(xiàn)異常。

5.1.10水泵機(jī)組應(yīng)每年定期進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的核定和效率評(píng)估；綜合效率低于出廠

的額定值的85%時(shí)，宜進(jìn)行損傷部件的更新或整體的更換。

【條文說明】（1）現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《離心泵、混流泵與軸流泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》GB/T

13469-2021的5.4規(guī)定，“記錄期內(nèi)實(shí)測(cè)的機(jī)組運(yùn)行效率與機(jī)組的額定效率相比，

其比值大于0.85，則認(rèn)為機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；其比值在0.70~0.85之間，則認(rèn)定機(jī)組

運(yùn)行合理；其比值小于0.70，則認(rèn)定機(jī)組運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)”。此標(biāo)準(zhǔn)未充分考慮在城

鎮(zhèn)供水系統(tǒng)中，水泵機(jī)組運(yùn)行工況范圍大、偏離高效點(diǎn)的實(shí)際條件；且允許的運(yùn)

行條件下的效率衰減過大，不宜作為節(jié)能的限值要求。（2）針對(duì)城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)

中水泵機(jī)組運(yùn)行工況的問題，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以實(shí)際的連續(xù)運(yùn)行條件為準(zhǔn)，衡量建設(shè)

和運(yùn)行中的機(jī)組效率衰減情況。（3）關(guān)于運(yùn)行衰減的限值的選取。以本標(biāo)準(zhǔn)的

中型單級(jí)離心泵供水泵站為例，先進(jìn)值為0.35kW·h/(m3·MPa)，以百分比表示，

23

綜合效率79.4%；衰減至85%，綜合效率降低至67.5%；衰減為70%，綜合效率

降低至55.6%；如果以限定值為基準(zhǔn)，則綜合效率更低。可見，允許衰減至70%，

相當(dāng)于允許高能耗狀況。因此，相對(duì)與GB/T13469-2021，提升一檔，即原標(biāo)準(zhǔn)

認(rèn)為運(yùn)行合理的區(qū)間作為不合理區(qū)間、原運(yùn)行經(jīng)濟(jì)區(qū)間作為運(yùn)行合理區(qū)間，更有

利于節(jié)能。（4）關(guān)于運(yùn)行衰減的限值是否提升的問題。盡管缺少完全性測(cè)定，

從部分泵型的清水長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行檢驗(yàn)，以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)看，在運(yùn)行條件良好的情況

下，完全可以進(jìn)一步降低機(jī)組的運(yùn)行衰減，考慮到我國(guó)現(xiàn)行中小泵站的技術(shù)力量

薄弱、存在大量的高能耗運(yùn)行情況，在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施一定時(shí)限后，再行考慮修訂衰

減限值規(guī)定。

5.2閥門及管路

5.2.1供水泵站應(yīng)合理布置閥門和管路。串聯(lián)的閥門和管件不宜過多；管道布置

宜順直。

【條文說明】（1）泵站內(nèi)的管道長(zhǎng)度較短，因此水泵進(jìn)水管、出水管的主要水

頭損失來源于閥門和管件的局部水頭損失。（2）平直布置的管道，可以減少?gòu)?/p>

頭及三通的數(shù)量，以降低水頭損失。

5.2.2供水泵站內(nèi)閥門宜在滿足功能需求的前提下，選用流阻系數(shù)小的類型；應(yīng)

選擇全通徑閥門。

【條文說明】（1）對(duì)于閥門的局部水頭損失系數(shù)，按《閥門流量系數(shù)和流阻系

數(shù)試驗(yàn)方法》GB/T30832-2014的規(guī)定，閥門的流體阻力特性可采用流量系數(shù)K

（公制，m3/h，壓差100kPa）、流量系數(shù)C（美制，gal/min，壓差1psi），或流

阻系數(shù)ξ（無量綱）反映。其中的流阻系數(shù)ξ與《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50013-

2018規(guī)定的管（渠）道局部水頭阻力系數(shù)ξ定義一致，可用于計(jì)算管（渠）道

v2

局部水頭損失：h=。（2）閥門結(jié)構(gòu)不同，流阻系數(shù)ξ差異較大，耗能

j2g

各不相同。目前各類泵站泵后止回閥是常用的比選閥門，不同產(chǎn)品的流阻系數(shù)ξ

差別較大，其類型主要有液控蝶閥、緩閉止回閥和靜音式止回閥、橡膠瓣止回閥、

斜板閥等傳統(tǒng)止回閥類型，以及新型水泵控制閥類型。其中新型水泵控制閥現(xiàn)行

的國(guó)家和行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有《活塞平衡式水泵控制閥》GB/T35149-2017、《多

24

功能水泵控制閥》CJ/T167-2016、《水力控制閥》JB/T10674-2006等。對(duì)于具

備同樣性能的閥門，應(yīng)優(yōu)先選用流阻系數(shù)小的閥門種類。（3）縮徑的閥門，因

其閥芯較全通徑閥門低1~2個(gè)等級(jí)以上，成本和價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全通徑閥。供水泵

站如采用縮徑閥門，盡管一次性建安費(fèi)用可能會(huì)有少量降低，但能耗損失大、降

低的建安費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)補(bǔ)償不了增加能耗的損失，因此不推薦使用縮徑閥門，（4）

【案例】深圳某工業(yè)區(qū)水廠10萬m3/d送水泵房節(jié)能改造工程。泵站內(nèi)設(shè)有4臺(tái)

送水泵，1#、2#泵額定流量單機(jī)Q=1460m3/h、H=45m、N=250kW，3#、4#泵額

定流量單機(jī)Q=2920m3/h、H=45m、N=500kW。1#、2#泵出口設(shè)有DN500手動(dòng)

蝶閥、電動(dòng)蝶閥、多功能水泵控制閥，3#、4#泵出口設(shè)有DN700手動(dòng)蝶閥、電

動(dòng)蝶閥、多功能水泵控制閥。

節(jié)能改造前，1#、2#水泵出口的DN500多功能水泵控制閥前后壓力分別為

0.450MPa、0.425MPa，即控制閥的水損為0.025MPa；3#、4#水泵出口的DN700

多功能水泵控制閥前后壓力分別為0.450MPa、0.420MPa，即控制閥的水損為

0.030MPa。節(jié)能改造后水泵后面采用偏心半球閥、液控止回偏心半球閥替代原

手動(dòng)蝶閥、電動(dòng)蝶閥和多功能水泵控制閥。在保持出廠壓力不變的條件下，1#、

2#水泵測(cè)定流量Q=1460m3/h，DN500液控止回偏心半球閥直接水損0.003MPa；

3#、4#水泵測(cè)定流量Q=2820m3/h，DN700液控止回偏心半球閥直接水損

0.005MPa。改造后分別減少水頭損失0.022MPa、0.025MPa。按每臺(tái)水泵開啟50%、

機(jī)組綜合效率70%計(jì)，折年電耗降低35.7萬kW·h。按電價(jià)0.75元/kW·h計(jì)，

投資償還期4.3年，效益顯著。

（5）【案例】湖南省岳陽市某送水泵站，節(jié)能改造中將原有的DN900水力

控制閥調(diào)整為DN900活塞平衡式水泵控制閥，并進(jìn)行了改造前后的對(duì)比測(cè)試，

測(cè)試結(jié)果如表5.2.2A所示。

表5.2.2A湖南省岳陽市某水務(wù)集團(tuán)有限公司配水泵站節(jié)能改造

供水量測(cè)定時(shí)長(zhǎng)流量用電量閥門流阻單位電耗

時(shí)間段

（m3）（min）（m3/h）（kW·h）系數(shù)ζ（kW·h/m3）

改造前5988.3090