泵站运营分公司水泵节能技术应

1、*市技师 社会化考评泵站运营分公司水泵节能技术应用泵站运营分公司水泵节能技术应用一、水泵节能技术的现状泵站是城镇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，净化后的清水由出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，城镇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 作，其他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 的高效水泵；科学优化调度，提高机泵设备的运行效率；采用调速电 机

2、；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。水泵节能技术在我国已应用多年，其途径有两类，一是改进水泵 结构，这是水泵生产厂要研究的，目前我国的水泵制造技术在国际上 不算落后，大型水泵、低噪音的效率和功耗有的可以和进口水泵相抗 衡。二是提高控制水平，这是使用单位经常应用的，最早的控制方法 就是通过关闭阀门、降低输出来减少能耗，后来，也就是在八十年代 末，我国引进了“变频器”控制技术，此时水泵技能技术得到突破性 的进展，到九十年代末，“水泵节能器”控制技术像雨后春笋遍布神 州大地，鱼目混珠的产品也铺天盖地而来，例如干扰电表、降

3、压运行 等等欺骗手段遍布大街小巷。二、水泵节能技术的必要性在传统的水厂设计中，进行水泵选型时，首先考虑水泵应满足最 不利工况点的要求，即以供水管网的最高日最高用水量和压力来计算 水泵的设计流量和设计扬程。根据此法选型的水泵满足了最不利工况 点的要求，却忽略了对能耗的考虑。因此在水厂的实际运行中，水泵 在最不利工况点运行的时间相对较少，绝大多数时间是在平均流量和 平均扬程工况附近运行，其至长期在低扬程大流量工况运行。这样水 泵有可能长时期偏离高效区间运行，此时水泵的泵轴功率已接近甚至 超过配用的电机功率。改变水泵的工况点，通常可通过两条途径来实现：一是调速运行, 即通过改变水泵的转速，来改变水泵

4、的运行曲线，使水泵的岀水压力 与管网需求一致，从而达到节能的目的。变频调速是调速技术中最好 的一种，它是解决能耗问题的最好方法之一，己在国内一些水厂得到 应用，且取得良好的经济效益。但变频调速设备造价较高，改造投入 人，且变频设备的维修技术耍求高，因此，变频调速技术在水厂的改 造中暂时未能得到广泛推广。二是叶轮切削改造，其原理是经过切削 的叶轮，其特性曲线会按一定规律发生变化。根据切削后的运行参数, 计算切削量，改变叶轮的外径，使水泵特性曲线按要求发生变化，从 而使水泵运作在与管网实际需求所一致的高效区间内，达到节能的目 的。叶轮切削是改变水泵性能的一种简单易行的方法，在水厂的改造 中已得到广

5、泛运用。三、水泵节能技术应用案例传统的水泵选型方法带来的能耗问题在国内诸多水厂中普遍存 在，泵站运营分公司即为一个典型的例子。我分公司岀水泵选用德国 ksb公司生产的rdl600-710a型双离心泵，额定流量3800m3/h,扬 程52m,功率710kw,转速991r/min,共七台。其中一台配变频调 速电机，电机型号为hkj45c09,电压660v,电机额定功率710kw, 变频调速可调至840kwo另六台配10kv高压电机，电机型号为 hkj145c06,功率为 710kw,转速为 991i7min。近年来，我集团对分公司和市区的输供管网进行了改造，使管道 水头损失明显下降，所以出水压力要

6、求相应下降。这样，水泵的实际 运行工况点更严重便宜了原额定工况点，并且水泵出现气蚀现象，电 机可能超负荷运行。所以长期以来，分公司都是通过关小出水泵的出 水阀门，提高水泵的出水压力，从而减少水泵的出水流量，来降低泵 轴功率，保障电机不超负荷运行，也使水泵处于高效区间内运行。即 所谓以高能耗保安全，因此大量的能量消耗在出水阀门上，造成电能 的极大浪费。众所周知，电费在泵站成本的各项因素中占最大比例， 因此，为了提高水泵效率，节约能耗，也为了保证机泵的安全运行， 必须对水泵进行节能改造，而最简便易行的方法就是叶轮切削改造。在上海凯士比泵有限公司的协助下，我们先后对泵站运营分公司 的六台水泵进行了叶

7、轮切削改造。首先，确定水泵的设计点：根据水 泵的运行记录及考虑到水泵至管网的管路水头损失和设计供水量等 因素，水泵的扬程应在3242之间，并以38m作为设计点的扬程；由 于不改变该泵房的输送水量，水泵的设计流量保持不变。故水泵的设 计点定位：流量3800m3/h,扬程38m,并可在3242m区间高效率运 行。再以ksb公司提供的rdl600-710a型原型水泵的性能曲线为依 据，根据水泵切削叶轮的经验公式，计算出切削后水泵的叶轮外径为 600mm。其相应的性能参数为：流量4540-3800-3240m3/h,扬程 32-38-42mo据此，分公司的六台rdl600-710a型水泵的叶轮外径从

8、640mm切削至600mm。改造后，在实际的运行中，将出水阀门全部 打开，水泵的出口压力降至与管网的需求压力一致，电机不会超负荷 运行，水泵也不会出现气蚀现象，更不会将大量能量口口消耗在出水 阀门上，达到了节能改造的目的。同时，我们通过及时维护、检修机 泵系统，避免振动过大，影响泵效率。合理调整轴承的间隙和串动量, 较少轴承的磨损。对于部件间隙大，泵的效率严重下降的应予大修。 尽可能的减少管束的堵塞量，降低水阻，亦可节省水泵电耗。根据机泵实际运行记录计算，改造后，泵站运营分公司水泵的平 均单耗为0093kwh/m3,对比改造前的平均单耗0.170kwh/m3,比改 造前节约能耗45%o以分公司近两年的平均年产量计算，每年可节约 能耗约1