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自来水增压设备 增压泵站节能降耗的研究

时间:2017-03-18 17:55来源:台州水协 编辑:刘小斌,潘小勇 点击:

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  1、自来水增压设备概述
  
  台州市路桥区地处浙江中部沿海,陆地东西最长33.3千米,南北最宽18.8千米;陆地总面积274平方公里,其中平原面积227.35平方公里,山丘面积46.65平方公里。下辖6个街道及4个镇,其中城区6个街道位于西部,4个乡镇位于东部。
  
  路桥区的自来水供应由路桥自来水企业的城西水厂和台州水务集团的章岙水厂负责。由于两个水厂都处于路桥的西部,东部乡镇存在着水量少,自来水设备水压低的问题。为此,路桥区于1999年建成了新桥增压泵站,包括加药间、泵房、两座1500立方米的清水池及相应工艺管道阀门。通过泵站增压向东部4个乡镇供水,设计日供水规模2万吨,同时考虑输水管线较长,为保证管网水质,增加前加和后加两个加氯点。
  
  2、自来水增压设备工艺节能
  
  2.1老工艺先容
  
  自来水设备泵站原运行方式为夜间因用水量少,进厂水压力高,通过全超越方式,不经泵站增压直接向用户供水;日间,自来水通过清水池,经水泵增压向用户供水,出厂水压力设定0.35MPa。通过对多年运行数据的分析,泵站进厂水日间压力90%以上都在0.2MPa以上,这一部分的压力白白释放在清水池,造成了能量的浪费,千吨水电耗在190千瓦时左右。
  
  2.2新工艺先容
  
  2.2.1工艺总图
  
  上图为改造后新桥增压泵站工艺图,其中一号、四号泵额定扬程15米,二号、三号泵额定扬程36米。
  
  2.2.2运行模式
  
  2.2.22.2.2.1全超越
  
  晚间进厂水压力高,用水量少时,打开3、4号阀门,关闭1、2、5、6、7号阀门。自来水进厂后不经过水自来水设备增压直直接向用户供水。
  
  2.2.2.2.2.2半超越
  
  进厂压力大于0.2MPa时,打开7号阀门,关闭1、2、3、4、5、6号阀门,开启1、4号低扬程水泵。自来水进厂后后,通过管道叠压向用户供水。
  
  2.2.22.2.2.3清水池水泵增压
  
  当压力小于0.2MPa时,低扬程水泵无法满足出厂水水压要求。同时,如果此时开启管道增压泵,对前级用户的水压压也会造成影响。因此,此时应关闭3、4、7号阀门,开启5、6号阀门,并开启2、3号高扬程水泵向用户供水。需要注注意的是1、2号阀门开度不宜过大,否则会对前级用户的水压造成较大影响,应根据清水池液位适度调节1、2号阀门开开度。
  
  2.2.2.2.2.4清水池存水的更换
  
  针对大部分时间进厂水压力都大于0.2Mpa的情况,这样不锈钢水箱里的水基本是用不到的,为保证清水池存水水质,即即使有前加氯,也应对清水池存水进行每日更新,此时只开5、6号阀门,将清水池液位抽至0.5米以下,再打开1、2号阀阀门。根据泵站实际情况,清水池的蓄水量不宜过多,一般蓄水水位保持在满水位的二分之一,能保证应急使用即可。
  
  3.自来水增压设备节能
  
  3.1水泵机组泵站的运行节能与否,关键在水泵机组与管路组成的供水系统能否高效运行。为此,在水泵招标时时,项目组对水泵机组的能效特别重视,最后中标的高扬程水泵效率为86%,低扬程水泵效率为85%,水泵材质为球球铁、不锈钢。电机效率为95%,级数为6级电机。通过选择合适的电机极数,可降低电机转速,不但可以降低水泵运运行噪音,也可延迟水泵运行寿命。
  
  3.2止回阀
  
  止回阀是泵站的关键部件,本泵站止回阀全部采用静音止回阀,与普通止回阀相比具有以下特点:
  
  1、静音止回阀阀体内部的水流通道笔直,趋近流线型,可以提高管道介质的流通性。
  
  2、阀瓣启闭运动距离短,能够快速启闭,水锤声小,静音效果优秀。
  
  3、阀体设计巧妙,结构合理,重量轻,安装方便,密闭性能良好。
  
  3.3变频器
  
  电机的节能离不开变频器参与,特别对于泵站来说,有了多时段变频器恒压供水才有了实现的可能,同时也解决了水泵开、停对管路的冲击。本泵站为每台水泵都配置了独立的变频器,运行更灵活,更节能。
  
  4.自来水增压设备运行节能
  
  4.1合理配置水泵扬程
  
  通过对多年来运行数据的分析,合理配置高低扬程两种水泵。无论半超越还是清水池水泵增压运行方式,供水设备水泵都运行在高效区,大大提高了水泵运行效率。这里特别提醒有改造需要的同行,水泵的扬程选择一定要根据自己的实际运行情况确定。本泵站低扬程水泵之所以选择15米,是根据90%进水压力大于0.2PMa及出厂水压力要求0.35Mpa所确定。
  
  4.2分时压力供水
  
  通过对运行数据分析,发现每天的用水情况基本根据时间呈规律变化。大家根据这一规律,将一天的供水压力细分成八个时段,每个时段设定不同出水压力。通过分时压力供水,即满足了用户的用水压力基本恒定要求,同时降低了供水电耗,更为重要的是可有效降低管网自来水的供水漏失率。即降低了能耗,更节约了宝贵的水资源。
  
  5.自来水增压设备运行效果分析
  
  通过改造前后的数据对比,千吨水电耗从190千瓦时降低到50千瓦时,节能降耗的效果非常明显。近年来,随着技术的不断发展,新技术、新设备不断涌现,对于供水人来说,应当不断学习、大胆尝试。

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