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浅谈水泵节能降耗的工作做法

作者:廖栩辉、陈 章 来源:广东水协网 发布时间:2007-05-21 点击数: 字号:【

  摘要:目前我国政府正大力提倡建设资源节约型社会,生产生活中的节能降耗问题已受到人们的普遍重视。本文结合佛山市石湾水厂送水泵站改造和沙口水厂二级泵站扩建设计工程,谈谈水泵选型和节能更新改造方面的实践经验和体会。

  关键词:水厂、水泵、选型、节能降耗、智慧流水泵

Discussion on the Method and Practice of Water Pump's Energy-saving

Liao Xuhui,Chen Zhang
Foshan Water Group Company

  Abstract:Now our government is aiming to built an “economized society”, and the people make much account of the energy conservation in the daily life. This article unifies two projects which were Foshan Shiwan Waterworks water supply pump station transformation project and Foshan Shakou Waterworks water supply pump station extension design project, the practice and experience of selection of water pump and the energy conservation are given.

  Keywords:Waterworks、Water ump、Model choice、Energy-saving、Smartflow water pump.

  一、引言

  水泵是输送和提升液体的机器,水泵站是城市供水厂必要的组成部分。原水由取水泵站从水源地抽送至水厂,净化后的清水由送水泵站输送到城市管网中去,这些都是靠水泵来完成的。从经济角度来看,城市供水厂一般都是用电大户,在整个给水工程的用电量中,95%~98%的电量是用来维持水泵的运转,其它2%~5%用在制水过程中的辅助设备上(如电动阀、排泥机、风机、机修及照明等)。以一般城镇水厂而言,泵站消耗的电费,通常占自来水制水成本的40%~70%,甚至更多。因此,优化设计合理选用高效水泵;科学优化调度,提高机泵设备的运行效率;采用调速电机,扩大水泵机组的高效工作范围;对役龄过长设备陈旧的机泵,及时进行更新改造等,都是供水厂合理降低泵站电耗的重要途径。

  二、水泵节能降耗的技术措施

  遵循上述途径,2003年我公司对石湾水厂一流程的送水泵站进行了改造,更新了水泵机组;2004年我公司在沙口水厂送水泵站扩建设计中,选用了高效工作范围宽、效率90%以上的智慧流水泵。这两项工作实施后,立即收到了明显的节能效果。现就水泵节能降耗方面谈谈我们的工作做法。

  1、淘汰更换役龄过长、效率低下的设备机泵

  石湾水厂一流程送水泵房分为原建(旧)和扩建(新)两个独立泵房。旧送水泵房原有12Sh-9水泵三台(20世纪60~70年代产品);新送水泵房原有14SA-10A水泵四台(20世纪90年代初产品)。由于这两种水泵效率较低,且水泵的扬程已不适应现状管网的所需,以至水泵电耗偏高。2002年10月水泵测试的数据如下表:

  针对此种情况,我公司决定送水泵房水泵机组进行淘汰更新。从2002年11月开始,我们对改造方案进行了反复多次的论证。一方面,对水泵机组性能和现状管道特性进行了反复多次的测试,并结合生产运行数据进行综合分析,绘出了管路特性曲线;同时,在设备选型方面按照自身的条件和需求,有目的地对市场水泵进行了多次调查研究。我们最终确定的改造方案是:改装高效节能水泵,减少泵房的水泵台数,并同时对水泵的吸水管路作相应的改造。具体改造工作分两阶段进行:首先拆除旧送水泵房原三台12Sh-9水泵机组,改装二台上海凯泉水泵厂生产的KQSN350-N13水泵(配套电机315M-4、185KW,效率87%);紧接着拆除新送水泵房泵四台14SA-10A水泵机组,改装三台佛山市安德里兹水泵厂生产的FPS35-350水泵(水泵效率88%,保留原使用电机Y315M2B-4、250KW)。

  改造后的新装机组分别于2003年12月1日和2004年1月12日投入运行。从供水量、水泵电耗、出厂水压力等生产实测数据显示,泵房改造后节能效果明显。现将改造前后的实际生产数据统计结果列表如下:

改造前后生产数据统计结果对比表

  从上表中我们可以看出,改造前后的旧、新送水泵房平均水泵电耗分别下降了22.9%和25.9%,新旧送水泵房平均水泵电耗下降了39.54 KWh/Km3.Mpa。 2004年石湾水厂一流程全年总供水量为32214.54 Km3,全年水泵节电1373762.91度,按当时水厂平均电价0.605元/度计,一流程2004年单水泵机组就节约了电费77万元。

  2、选择高效范围宽、效率高的水泵

  2004年我们在沙口水厂二级泵站的扩建设计中,对原有800S-50水泵的性能、现状管道特性反复多次进行了测试,绘出管道特性曲线。我们依据原有泵站的生产报表数据,结合水泵性能曲线和现状管道特性曲线,经过具体细致的理论分析后,确定了扩建泵站的水泵选型参数。同时在总结石湾水厂一流程水泵机组改造经验的基础上,我们又大胆选择了三台与原泵站800S-50相近的先进的SWFP-800S智慧流水泵,使新旧泵站水泵机组达到了有机结合的目的。扩建泵站投入使用后水泵机组均能在高效范围段运行,节能效果明显,尤其是新泵站的SWFP-800S智慧流水泵更节能,实际生产数据表明每输1000m3水,要比原有800S-50水泵能节电5~6KWh,每天可节电1500~1800 KWh。目前沙口水厂为了充分利用智慧流水泵节能,一般情况下都是多开扩建泵站的水泵,且开机时间是最长的。

  2005年我们在沙口水厂取水泵站的扩建设计中又选择了佛山市安德里兹水泵厂生产的高效区域范围宽的智慧流水泵,它们是型号为FP(SWFP)40-900水泵三台和型号为FP(SWFP)40-500水泵一台,水泵效率为88%~93%。该泵站2006年年初已动工兴建,相信泵站建成投产后,节能效果会是理想的。

  三、了解水泵节能原理,推广高效水泵

  综上我司水泵机组节能改造的实践,我们感到选择高效区域宽、效率高的水泵,是水泵节能的关键。目前国内供水厂广泛采用的是离心泵,离心泵是叶片式水泵的一种,依靠叶轮的高速旋转来抽送水,其叶轮出水的水流方向是径向流的。从流体力学的观点来看,如果叶轮的叶片构造好,能使出水脉冲降到最低、水流平稳,那么水泵的效率就会高。另外,泵壳结构形式越好,那么泵内的水流状态也会好,液体在水泵内部的运动能完全符合流体规律,因此水泵的效率也就会很高。

  通过石湾水厂一流程送水泵站的改造及沙口水厂一、二级泵站的扩建工作的实施,我们对KPS型和FP (SWFP)型水泵的结构有了较深入的了解。KPS型和FP (SWFP)型水泵是一种离心泵,这类水泵属于高效率泵的范畴,它们的效率高(一般在88%~93%范围内),这与它们在叶轮等方面的特殊结构有关。这种水泵的双吸叶轮是由两片叶轮采用专利技术组合而成,相邻叶片相互交错并倾斜。独特的水力设计使水力脉冲降到最低,水流脉冲能下降到扬程的±1%~±4%,使水流更平稳,效率更高,而泵体又采用高效能的蜗壳形式,水流状态完全符合流体运动的规律。所以“智慧流水泵”的美称由此得来。智慧流水泵是由奥地利安德里兹水力机械研究所研究开发的系列中开泵, 90年代才开始在我国使用,目前这种水泵在国内自来水生产企业中使用还极少。鉴于它的高效能,我们认为FP(SWFP)型智慧流水泵和KPSI水泵值得在国内自来水行业中广泛推广。

  (作者单位:佛山市水业集团公司)

索引号:A-1073 作者:廖栩辉、陈 章
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编辑:林桂全