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自來水增壓設(shè)備 增壓泵站節(jié)能降耗的研究

時間:2017-03-18 17:55來源:臺州水協(xié) 作者:劉小斌,潘小勇 點擊:

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  1、自來水增壓設(shè)備概況
  
  臺州市路橋區(qū)地處浙江中部沿海,陸地東西最長33.3千米,南北最寬18.8千米;陸地總面積274平方公里,其中平原面積227.35平方公里,山丘面積46.65平方公里。下轄6個街道及4個鎮(zhèn),其中城區(qū)6個街道位于西部,4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于東部。
  
  路橋區(qū)的自來水供應(yīng)由路橋自來水公司的城西水廠和臺州水務(wù)集團的章岙水廠負責。由于兩個水廠都處于路橋的西部,東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在著水量少,自來水設(shè)備水壓低的問題。為此,路橋區(qū)于1999年建成了新橋增壓泵站,包括加藥間、泵房、兩座1500立方米的清水池及相應(yīng)工藝管道閥門。通過泵站增壓向東部4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水,設(shè)計日供水規(guī)模2萬噸,同時考慮輸水管線較長,為保證管網(wǎng)水質(zhì),增加前加和后加兩個加氯點。
  
  2、自來水增壓設(shè)備工藝節(jié)能
  
  2.1老工藝介紹
  
  自來水設(shè)備泵站原運行方式為夜間因用水量少,進廠水壓力高,通過全超越方式,不經(jīng)泵站增壓直接向用戶供水;日間,自來水通過清水池,經(jīng)水泵增壓向用戶供水,出廠水壓力設(shè)定0.35MPa。通過對多年運行數(shù)據(jù)的分析,泵站進廠水日間壓力90%以上都在0.2MPa以上,這一部分的壓力白白釋放在清水池,造成了能量的浪費,千噸水電耗在190千瓦時左右。
  
  2.2新工藝介紹
  
  2.2.1工藝總圖
  
  上圖為改造后新橋增壓泵站工藝圖,其中一號、四號泵額定揚程15米,二號、三號泵額定揚程36米。
  
  2.2.2運行模式
  
  2.2.22.2.2.1全超越
  
  晚間進廠水壓力高,用水量少時,打開3、4號閥門,關(guān)閉1、2、5、6、7號閥門。自來水進廠后不經(jīng)過水自來水設(shè)備增壓直直接向用戶供水。
  
  2.2.2.2.2.2半超越
  
  進廠壓力大于0.2MPa時,打開7號閥門,關(guān)閉1、2、3、4、5、6號閥門,開啟1、4號低揚程水泵。自來水進廠后后,通過管道疊壓向用戶供水。
  
  2.2.22.2.2.3清水池水泵增壓
  
  當壓力小于0.2MPa時,低揚程水泵無法滿足出廠水水壓要求。同時,如果此時開啟管道增壓泵,對前級用戶的水壓壓也會造成影響。因此,此時應(yīng)關(guān)閉3、4、7號閥門,開啟5、6號閥門,并開啟2、3號高揚程水泵向用戶供水。需要注注意的是1、2號閥門開度不宜過大,否則會對前級用戶的水壓造成較大影響,應(yīng)根據(jù)清水池液位適度調(diào)節(jié)1、2號閥門開開度。
  
  2.2.2.2.2.4清水池存水的更換
  
  針對大部分時間進廠水壓力都大于0.2Mpa的情況,這樣不銹鋼水箱里的水基本是用不到的,為保證清水池存水水質(zhì),即即使有前加氯,也應(yīng)對清水池存水進行每日更新,此時只開5、6號閥門,將清水池液位抽至0.5米以下,再打開1、2號閥閥門。根據(jù)泵站實際情況,清水池的蓄水量不宜過多,一般蓄水水位保持在滿水位的二分之一,能保證應(yīng)急使用即可。
  
  3.自來水增壓設(shè)備節(jié)能
  
  3.1水泵機組泵站的運行節(jié)能與否,關(guān)鍵在水泵機組與管路組成的供水系統(tǒng)能否高效運行。為此,在水泵招標時時,項目組對水泵機組的能效特別重視,最后中標的高揚程水泵效率為86%,低揚程水泵效率為85%,水泵材質(zhì)為球球鐵、不銹鋼。電機效率為95%,級數(shù)為6級電機。通過選擇合適的電機極數(shù),可降低電機轉(zhuǎn)速,不但可以降低水泵運運行噪音,也可延遲水泵運行壽命。
  
  3.2止回閥
  
  止回閥是泵站的關(guān)鍵部件,本泵站止回閥全部采用靜音止回閥,與普通止回閥相比具有以下特點:
  
  1、靜音止回閥閥體內(nèi)部的水流通道筆直,趨近流線型,可以提高管道介質(zhì)的流通性。
  
  2、閥瓣啟閉運動距離短,能夠快速啟閉,水錘聲小,靜音效果優(yōu)秀。
  
  3、閥體設(shè)計巧妙,結(jié)構(gòu)合理,重量輕,安裝方便,密閉性能良好。
  
  3.3變頻器
  
  電機的節(jié)能離不開變頻器參與,特別對于泵站來說,有了多時段變頻器恒壓供水才有了實現(xiàn)的可能,同時也解決了水泵開、停對管路的沖擊。本泵站為每臺水泵都配置了獨立的變頻器,運行更靈活,更節(jié)能。
  
  4.自來水增壓設(shè)備運行節(jié)能
  
  4.1合理配置水泵揚程
  
  通過對多年來運行數(shù)據(jù)的分析,合理配置高低揚程兩種水泵。無論半超越還是清水池水泵增壓運行方式,供水設(shè)備水泵都運行在高效區(qū),大大提高了水泵運行效率。這里特別提醒有改造需要的同行,水泵的揚程選擇一定要根據(jù)自己的實際運行情況確定。本泵站低揚程水泵之所以選擇15米,是根據(jù)90%進水壓力大于0.2PMa及出廠水壓力要求0.35Mpa所確定。
  
  4.2分時壓力供水
  
  通過對運行數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)每天的用水情況基本根據(jù)時間呈規(guī)律變化。我們根據(jù)這一規(guī)律,將一天的供水壓力細分成八個時段,每個時段設(shè)定不同出水壓力。通過分時壓力供水,即滿足了用戶的用水壓力基本恒定要求,同時降低了供水電耗,更為重要的是可有效降低管網(wǎng)自來水的供水漏失率。即降低了能耗,更節(jié)約了寶貴的水資源。
  
  5.自來水增壓設(shè)備運行效果分析
  
  通過改造前后的數(shù)據(jù)對比,千噸水電耗從190千瓦時降低到50千瓦時,節(jié)能降耗的效果非常明顯。近年來,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn),對于供水人來說,應(yīng)當不斷學習、大膽嘗試。

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