供水泵站水泵節(jié)能改造案例分析

　　自來水公司負(fù)責(zé)整個(gè)城市城區(qū)的供水工作,，供水服務(wù)少不了水泵的支持,，然而，從目前來看，水泵的電耗量較大,，這樣無疑加大了供水成本,，影響了供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,。所以,，必須加強(qiáng)對(duì)供水泵的節(jié)能改造，通過優(yōu)化水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其性能,，調(diào)整水泵配置方式等來達(dá)到節(jié)能效果,。本文分析了供水泵站水泵節(jié)能改造技術(shù)以及改造后的效果。

　　一,、供水泵站的節(jié)能改造策略

　　1.1數(shù)據(jù)采集及分析

　?。?）數(shù)據(jù)分析對(duì)于機(jī)泵節(jié)能降效改造有著非常重要作用；對(duì)機(jī)組運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,，如電機(jī)電流,、功率、管網(wǎng)壓力,、流量等數(shù)據(jù)采集,，有條件情況下，首要采用PLC數(shù)據(jù)采集,，方便提取相關(guān)數(shù)據(jù),，并分析離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)曲線，計(jì)算各機(jī)組的配水電耗等數(shù)據(jù),。

　　（2）對(duì)癥下藥：通過數(shù)據(jù)分析,，找出主要問題改善方法,，做對(duì)比方案分析，并考慮經(jīng)濟(jì)成本,，改造難度,，節(jié)能效果等等因素。

　　1.2提升水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)

　　不同型號(hào)的水泵有著不同的運(yùn)轉(zhuǎn),，例如：雙吸離心式水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)通常在80%-85%,，然而，在實(shí)際工作時(shí),，很容易出現(xiàn)水泵配置不合理,，無法同現(xiàn)實(shí)工況有效配合等現(xiàn)象，使得水泵潛在的運(yùn)轉(zhuǎn)能力得不到充分發(fā)揮,，影響其工作,。經(jīng)過實(shí)踐分析表明：一些水泵在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)僅達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的一半。對(duì)此可以選擇下面解決對(duì)策：

　?。?）切削葉輪,。可以從水泵的葉輪入手,，適度地加以切削,，從而優(yōu)化其性能，以此來提升其運(yùn)轉(zhuǎn)。然而,，葉輪切削模式的使用方法的利用條件相對(duì)有限,，一般適合水泵運(yùn)轉(zhuǎn)所在地葉輪切削程度最高的范圍內(nèi)，同時(shí)比轉(zhuǎn)速也會(huì)影響離心泵的最大切削量,。

　?。?）調(diào)換水泵。,，就不適合選擇葉輪切削模式,，取而代之是要科學(xué)地更換水泵，根據(jù)工況需求來進(jìn)行適應(yīng)性選擇,，以此來確保水泵運(yùn)轉(zhuǎn),，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1.3安裝調(diào)速水泵

　　離心式水泵通常適合工業(yè)用水,、居民日常供水的服務(wù),，水泵的特性曲線和供水管道的阻力曲線交叉處的工程概況會(huì)在很大程度上影響離心式水泵的輸出特性。

　　為了達(dá)到節(jié)能經(jīng)濟(jì)的目的,，一邊可以選擇具有變頻調(diào)速功能的電動(dòng)機(jī),，依靠其科學(xué)調(diào)整水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，從而使水泵靈活適應(yīng)不同的工況,。水泵的功率消耗會(huì)隨著其轉(zhuǎn)速的降低而降低,，從而節(jié)省更多的能源，實(shí)踐證明在變頻器的幫助下,，節(jié)電率達(dá)到20%-50%,。

　　1.4注重設(shè)備的維護(hù)

　　一般來說，根據(jù)實(shí)際使用情況,，定期對(duì)水泵機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)工作,，更換軸承潤(rùn)滑油，打開水泵蓋檢查葉輪氣蝕情況,，軸套磨蝕情況,。

　　（1）泵葉氣蝕嚴(yán)重情況：找出氣蝕原因,，并對(duì)葉輪進(jìn)行修補(bǔ),，可在葉輪表面選用涂環(huán)氧樹脂或合金粉末噴涂等方法修補(bǔ)。

　?。?）更換水泵填料：用泥狀軟填料代替石墨盤根和碳纖維盤根,，減少維修率，保護(hù)水泵軸壽命,，密封泵軸,，減少汽蝕現(xiàn)象,。

　　1.5優(yōu)選水泵節(jié)能改造策略

　　一些生產(chǎn)制造企業(yè)，由于生產(chǎn),，需要較高的供水水壓,，而且一日之內(nèi)水體需求變化程度也較大，這樣就對(duì)供水泵站提出了新的要求,，可以調(diào)整變頻設(shè)備數(shù)量,，在此基礎(chǔ)上來科學(xué)掌控閥門開度，最終達(dá)到水壓調(diào)節(jié)的目的,。這樣不僅能夠滿足企業(yè)的用水需求,，也能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　如果水泵處于非調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),，同時(shí),，其工作所在地同設(shè)計(jì)的規(guī)定出入很大，而且也無法通過采用其他方法來優(yōu)化其運(yùn)轉(zhuǎn),，此時(shí),，可以考慮調(diào)換新的水泵。相反,，如果水泵機(jī)組的工作地點(diǎn),，同設(shè)計(jì)的規(guī)定出入不大，則不必調(diào)換水泵,，試著進(jìn)行優(yōu)化處理,，一般可以選擇葉輪切削法，以此來調(diào)整其運(yùn)行曲線,，從而提升其運(yùn)轉(zhuǎn)。通常來說,，此時(shí)水泵的性能不會(huì)發(fā)生變化,，而是其性能參數(shù)出現(xiàn)了一定程度的優(yōu)化，所以,，這種方法適合用在離心水泵,。

　　二、改造實(shí)際例子分析

　　某地級(jí)市供水廠,，泵站中配置了5個(gè)離心水泵,，其中有四個(gè)20sh-9A水泵的揚(yáng)程達(dá)到500千帕，額定流量達(dá)到1960立方米/小時(shí),，所安裝的電機(jī),，功率達(dá)到400千瓦，轉(zhuǎn)速也達(dá)到970圈/分,。額外的另一臺(tái)中內(nèi)部設(shè)置了變頻調(diào)節(jié)設(shè)備,，發(fā)揮系統(tǒng)調(diào)壓功能,，其揚(yáng)程達(dá)到440千帕，額定流量?jī)H為1300立方米/小時(shí),，所選擇的電機(jī)功率達(dá)到220千瓦,，轉(zhuǎn)速達(dá)到1500圈/分。

　　總體上,，這樣的泵站水泵配置能夠滿足整個(gè)城區(qū)的供水服務(wù),，城區(qū)內(nèi)部的用水需求也基本得到了滿足，然而,，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間觀察供水資料信息可以看到,，該供水廠供水壓一般達(dá)到0.36兆帕，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,，其設(shè)計(jì)的揚(yáng)程卻未得到充分利用,，實(shí)際所用揚(yáng)程僅為67%。這樣的運(yùn)行揚(yáng)程導(dǎo)致了水泵無法有效運(yùn)行,，進(jìn)而水泵的運(yùn)行低下,。

　　2.1優(yōu)化與改造方案

　　（1）葉輪切削方案,。依靠原有的水泵葉輪,，參照切削規(guī)律和原理，并結(jié)合泵房的現(xiàn)實(shí)工作水平,，以及供水實(shí)際需要的揚(yáng)程,、流量以及所需功率等等，來科學(xué)切削水泵葉輪,，從而達(dá)到水體有效供應(yīng)與供應(yīng)量調(diào)節(jié)的各種需求,。

　　因?yàn)樵摴┧畣挝槐谜舅x的水泵為20sh-9A型，其比轉(zhuǎn)數(shù)為90,，同時(shí)已經(jīng)被切削了一環(huán),，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)切削，那么其揚(yáng)程則要達(dá)到0.42兆帕,。

　　經(jīng)過專業(yè)的葉輪切削技術(shù)指導(dǎo),，實(shí)行切削改造后，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)顯著,，而且其運(yùn)轉(zhuǎn)中的負(fù)載也急劇下降,，防止了超載問題，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)也得到極大的優(yōu)化和,。然而,，這也使得水泵供水能力受到不良影響，同初始狀態(tài)對(duì)比起來,，流量有所下降,，下降幅度達(dá)到5%,。而且這種方法所適用的范圍十分有限，僅僅可以優(yōu)化并改善水泵的性能參數(shù),。

　?。?）換新型號(hào)的水泵。將原來的水泵替換掉,，換成KBS50-500的型號(hào),，實(shí)際的參數(shù)為3150立方米/小時(shí)，揚(yáng)程達(dá)到0.38MPa,，電機(jī)功率達(dá)到400千瓦,。

　　經(jīng)過計(jì)算得出：P有效=317千瓦，

　　η泵=0.88

　　P軸功率=360千瓦

　　一般來說,，在不考慮額外損失的前提下,，電機(jī)輸出功率和水泵軸功率大體相當(dāng)，這樣就可以得出：水泵實(shí)際工作時(shí)的功率392千瓦,，小于400千瓦,，達(dá)到了電機(jī)功率的要求。

　　2.2方案的對(duì)比

　　這兩類方案都有不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),，葉輪切削無需投入大量資金,，然而，卻達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果,，水泵只是性能參數(shù)發(fā)生變化,，然而，從根本上來看水泵的性能依然未達(dá)到改變,。

　　第二種方法更換新的水泵,，這種方法通常需要大量的資金投入，而且需要一個(gè)系統(tǒng),、有條理的施工程序,，其周期也較長(zhǎng)，然而,，水泵型號(hào)經(jīng)過調(diào)整更換以后，水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)得到了充分,，也達(dá)到了最佳的節(jié)能減耗效果,，值得深入研究和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。綜合對(duì)比看來,，由于更換水泵型號(hào)能夠達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果,，其運(yùn)轉(zhuǎn)能夠得到有效，相比之下,，更適合考慮調(diào)換新型號(hào)的水泵,。

　　2.3節(jié)能改造的結(jié)果

　　通過對(duì)其中兩臺(tái)水泵型號(hào)的調(diào)換,，KBS50-500型號(hào)的水泵，其固定設(shè)計(jì)的流量為3150立方米/小時(shí),，揚(yáng)程達(dá)到0.38MPa,，經(jīng)歷了一段時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)與使用，最終的工作運(yùn)轉(zhuǎn)信息如下表：

　　經(jīng)過調(diào)整水泵型號(hào),，最終得到的水泵運(yùn)轉(zhuǎn)工作：

　　經(jīng)過水泵型號(hào)調(diào)換的節(jié)能改造后,，能夠維護(hù)管網(wǎng)0.34兆帕的壓力不變，此時(shí)水泵的供水量顯著,，上升至3350立方米/小時(shí),，其供水量也得到了顯著提升，提升達(dá)到20%,，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)也急劇,，同未改造前相比，了20%,。

　　總的看來,，經(jīng)過水泵型號(hào)調(diào)換的節(jié)能改造后，水泵的耗電量明顯減少,，對(duì)應(yīng)所繳納的電費(fèi)也減少,，經(jīng)過總的分析和計(jì)算，水泵的電能年節(jié)省量得到了將近64000000千瓦.時(shí)/臺(tái),。

　　三,、節(jié)能改造的效果分析

　　經(jīng)過一年時(shí)間內(nèi)一系列的水泵節(jié)能優(yōu)化改造，水泵的耗電量顯著下降,，電費(fèi)成本明顯降低,，供水企業(yè)的供水成本得到了控制，總體來看企業(yè)收獲了較高的經(jīng)濟(jì)回報(bào),。正是由于這種試驗(yàn)性改造收到了較好效果,，該自來水公司決定擴(kuò)大改造規(guī)模，逐步實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)供水設(shè)備的全面改造,、升級(jí),，最終受到節(jié)能、降耗,、控制成本的理想效果,。

　　四、總結(jié)

　　供水泵站水泵節(jié)能改造是十分必要的,，水泵的耗電量高低關(guān)系到供水單位的經(jīng)濟(jì)效益,，影響到供水經(jīng)濟(jì)收益。通常來說,，城市建設(shè)規(guī)模較大,、速度較快,，而且項(xiàng)目建設(shè)變數(shù)較多、變化較大,，這樣就無法有效預(yù)測(cè),、分析其所需的供水量，從而可能出現(xiàn)水泵揚(yáng)程得不到充分利用,，造成巨大的資源浪費(fèi)現(xiàn)象,，必須加強(qiáng)對(duì)水泵的節(jié)能改造，從而確保水泵的工作和效益,。