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給排水工程師淺談小區(qū)加壓泵站的節(jié)能供水

更新時間:2019-09-11 09:42:20 來源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽36收藏18

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一、引言

鞍山市自來水總公司二級加壓泵站主要負(fù)責(zé)地區(qū)區(qū)域性的加壓供水,保證廠礦、企、事業(yè)單位和百姓的日常用水,它是供水不可缺少的一個重要環(huán)節(jié),通常情況下,自來水經(jīng)水源地、水廠加壓進(jìn)入供水管網(wǎng),然后供給用戶。供水管網(wǎng)壓力一般保持在0.20MPa,這個壓力能夠滿足大多數(shù)地區(qū)供水壓力要求,然而,對于地區(qū)管網(wǎng)壓力偏低或者高層建筑,這個壓力就無法直接把自來水供給用戶,這樣就需要二級加壓泵站再次加壓達(dá)到地區(qū)用戶供水壓力。這樣雖然滿足用戶供水壓力要求,但是無形之中供水系統(tǒng)便增加了一個加壓點(diǎn),每增加一個加壓點(diǎn),動力費(fèi)用便會增加。隨著,鞍山市城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,鞍山市自來水總公司二級加壓泵站的數(shù)量從最初的50個逐漸增加到180多個,而且,目前泵站數(shù)量增加趨勢應(yīng)在繼續(xù)。因此,小區(qū)加壓泵站的節(jié)能降耗工作就是一個十分現(xiàn)實(shí)而迫切的問題。

二、提出問題:

千山二號泵站(以下簡稱千二)是鞍山市自來水總公司眾多泵站中的一個,它始建于2001年,位于千山正門腳下。供水之初,由于千山地區(qū)用戶少,用水量比較小,機(jī)泵效率極其低下,就是俗話說的“大馬拉小車”,這種現(xiàn)象的一個后果就是由于機(jī)泵功率大,必然會造成動力費(fèi)用不必要的浪費(fèi)。當(dāng)時,千二泵站供水能力的設(shè)計主要是考慮千山地區(qū)未來的供水需求必然是上漲趨勢,如果設(shè)計僅僅考慮當(dāng)時的實(shí)際情況,滿足當(dāng)時的供水需求,那么,一旦這種供水需求趨勢增加迅速,而供水能力達(dá)不到要求的時候,必然會導(dǎo)致供水不足,無法滿足用戶的需求,那樣的話,必然還得再次設(shè)計來滿足增長的供水需求,這樣就會造成初期投資成本的二次浪費(fèi)。

如何既要在現(xiàn)有實(shí)際情況下有效提高機(jī)泵效率,節(jié)能降耗,減少動力運(yùn)行成本,又要滿足未來供水需求增長趨勢的不確定性。為了解決這個問題,我們針對千二泵站進(jìn)行了實(shí)際的調(diào)查研究,情況如下:

1、機(jī)泵參數(shù):

2、統(tǒng)計參數(shù):

①:供水量/日(Q1):300 M3 左右

②:平均耗電量/月(Pt1):12630KWh

③:實(shí)際供水揚(yáng)程(H1): 35~37M

④:實(shí)際運(yùn)行電流(A1):35A左右

3、配水管線端口:3個(注:應(yīng)用2個,預(yù)留1個)

三、解決方案

實(shí)際調(diào)查中,我們發(fā)現(xiàn)千二泵站安裝有兩套機(jī)組,機(jī)組運(yùn)行方式為一用一備。兩套機(jī)組均采用變頻恒壓調(diào)速,設(shè)計日供水能力為5000M3,供水壓力為0.35MPa,實(shí)際日用水量卻只有300M3左右,只達(dá)到設(shè)計供水能力的6%,因而導(dǎo)致機(jī)泵效率極其低下,實(shí)際供水情況和機(jī)泵的嚴(yán)重不匹配導(dǎo)致大多電能消耗在空載損耗上了。這樣千二泵站節(jié)能降耗,有效降低動力費(fèi)用就有了很大的空間。如何既保持設(shè)計供水能力,滿足未來不確定的供水需求增長趨勢,又解決目前實(shí)際的供水情況,有效的降低動力運(yùn)行費(fèi)用這一突出矛盾。我們初步設(shè)想在滿足現(xiàn)有實(shí)際供水的情況下,通過有效降低運(yùn)行電流,減少不必要的空載損耗電流來達(dá)到節(jié)能降耗目的。通過調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)由于配水管線端口有3個,實(shí)際應(yīng)用2個,預(yù)留1個,這就為解決上述矛盾提供了很好的途徑,我們決定在這個預(yù)留配水管線端口再增加一套供水能力符合現(xiàn)有供水需求的機(jī)組。通過運(yùn)行匹配的機(jī)組真正達(dá)到降低運(yùn)行電流的目的。這樣一來既可以提高機(jī)泵的效率,節(jié)能降耗,減少動力費(fèi)用,又可以保證將來供水需求增加的時候,立刻使用原有的機(jī)組使供水能力完全滿足增長的供水需求。

設(shè)備選型:

2、理論計算:

①:管道泵額定流量/日:(Q2):30×24=720 M3

②:管道泵額定揚(yáng)程(H2):47M

③:額定電流(A2):15A

Q2>Q1 ,H2>H1,因此,選用的管道泵完全可以滿足現(xiàn)有供水需求。

四、成本比較

新安裝的機(jī)組采用變頻調(diào)速恒壓供水,變頻控制柜與機(jī)組功率相配套。機(jī)組安裝完畢后,機(jī)組啟動運(yùn)行成功,供水壓力恒定在0.35MPa-0.37MPa之間,完全能夠滿足千二泵站現(xiàn)有的供水需求。我們實(shí)測機(jī)組運(yùn)行電流在10A左右,與原來相比,運(yùn)行電流降低了25A,真正起到了節(jié)能降耗的目的。由于運(yùn)行時間短,新機(jī)組的耗電量尚不能準(zhǔn)確地統(tǒng)計,現(xiàn)以電機(jī)額定功率為準(zhǔn)作保守統(tǒng)計:

①:耗電量/月(Pt2):7.5(KW)×24小時×30天=5400KWh

②:節(jié)電量/月(△Pt):Pt1- Pt2=12630-5400=7230 KWh

③:電費(fèi)單價(R):0.738元/ KWh

④:節(jié)省動力費(fèi)/月(S):△Pt×R=7230×0.738=5335.74元/月

上述節(jié)省動力費(fèi)用的算法只是采用保守的統(tǒng)計,實(shí)際情況是,新機(jī)組采用的是變頻調(diào)速,機(jī)組消耗的電量必然小于機(jī)組的額定功率,因此實(shí)際節(jié)省效果應(yīng)該比統(tǒng)計結(jié)果更加理想。此次改造成本約1.5萬元左右,新機(jī)組運(yùn)行3個月就可收回投資成本,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

五、結(jié)束語

千二泵站設(shè)備節(jié)能改造作為一個特例,雖然不能作為泵站節(jié)能改造的普遍模式推廣應(yīng)用,但是只要廣大科技工作者認(rèn)真思考,因地制宜,對每一個泵站采取切實(shí)有效的節(jié)能措施,我相信二級加壓泵站節(jié)能降耗工作一定大有可為!

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