供水站離心泵節(jié)能改造

供水站離心泵節(jié)能改造第1篇1原始設計的缺點三臺離心泵為直接啟動，手動閘閥控制出口流量。由于全線管路布局錯綜復雜、管道口徑大小不一，所以管網(wǎng)阻力很大。單獨開啟一臺離心泵時，水泵工作電流大于95A，高于額定電流，電機會出現(xiàn)異響發(fā)熱狀況，循環(huán)冷卻水量低于200m3/h，夏季時不能滿足生產(chǎn)需求，給設備帶來重大安全隱患;當開啟兩臺水泵并聯(lián)運行時，每臺水泵正常工況下的電流在75～80A左右，泵口出水壓力高達0.5MPa，循環(huán)水量高于300m3/h，完全能夠滿足生產(chǎn)設備需求。但在冬季或某些設備處于停運狀態(tài)時，供水量相對太大，回水循環(huán)率太高，回水溫度較低，在這種情況下同時開啟兩臺水泵，無疑將是一種耗能行為。圖1所示為兩臺離心泵并聯(lián)工作工況曲線，根據(jù)曲線分析，若兩泵不并聯(lián)，而是其中一臺泵對管路工作，則當泵Ⅰ(或泵Ⅱ)單獨工作時，其工況為點1(或2)，流量為Q1(或Q2)。對比并聯(lián)前后情況可知，并聯(lián)后的等效泵(Ⅰ+Ⅱ)在管道c中的聯(lián)合流量Qm大于任何一臺單獨工作時流量Q1或Q2，而并聯(lián)后每臺水泵各自的流量Qm1和Qm2都小于它們單獨工作時的流量Q1和Q2，即Qm1并聯(lián)的目的是為了增加通過排水管路的流量。并聯(lián)的效益η可以用并聯(lián)后的流量Qm，與并聯(lián)前揚程相對較高的水泵(泵Ⅱ)單獨工作時的流量Q2之差，對揚程較低的水泵(泵Ⅰ)單獨工作時的流量Q1之比值來度量。則：很明顯，管路阻力系數(shù)愈小，管路特性曲線愈平緩，并聯(lián)效益愈高。反之，管路阻力系數(shù)愈大，管路特性曲線愈陡，并聯(lián)效益愈差。由以上分析可知，既要保證供水流量隨實際工作需要而變化，又要實現(xiàn)節(jié)能降耗目標，僅靠開閉水泵的數(shù)目或手動調(diào)節(jié)閘閥控制流量是不能同時達到目的的。2變頻改造后節(jié)能效果2011年1月，我公司將其中的一臺水泵進行了更換并加裝變頻改造，使之在冬季及大型設備停運的情況下，只開啟一臺變頻水泵，其余兩臺作為備用以利于節(jié)能;而在其它季節(jié)，視大型設備潤滑冷卻供油溫度情況(按照設計，稀油站回油溫度小于50℃)，再開啟兩臺水泵并聯(lián)供水，以降低軸瓦和潤滑油溫度。變頻泵的規(guī)格型號見表2。從流體力學原理可知，使用感應電動機驅(qū)動水泵負載，當電動機的轉(zhuǎn)速n1變化到n2時，Q、H、P與轉(zhuǎn)速的關系如下：Q1/Q2=n1/n2，輸出流量Q與轉(zhuǎn)速n成正比;H1/H2=(n1/n2)2，輸出壓力H與轉(zhuǎn)速n二次方成正比;P1/P2=(n1/n2)3，輸出軸功率P與轉(zhuǎn)速n三次方成正比;例如，當需要80%的額定流量時，通過調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%，即調(diào)節(jié)頻率到50Hz×80%=40Hz，這時所需功率將僅為原來的(80%)3，即51.2%。改造時，在水泵的出水管口接一壓力變送器(工作范圍0～1MPa)，根據(jù)設備實際需求，在變頻柜上設定運行頻率用以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速、控制泵口出水壓力和流量。數(shù)據(jù)顯示，在只使用一臺變頻水泵并將頻率設定為45Hz的情況下，電機電流穩(wěn)定值為69A左右，泵口出水壓力大于0.23MPa，能夠滿足冬季生產(chǎn)需要;當頻率設定為50Hz(全頻)時，電機電流穩(wěn)定值為95A左右，泵口出水壓力大于0.3MPa，在該工況下，變頻泵每小時實際消耗功率為P=√3I×U×cosΦ1=√3×95×380×0.87≈54.4kW。淺談礦井供水系統(tǒng)的節(jié)能改造第2篇【關鍵詞】礦井供水；改造；節(jié)能降耗礦井水是由于采礦活動造成采動區(qū)域及周邊區(qū)域水文地質(zhì)與與水文地質(zhì)單元隔水構造的破壞，從而改變了地下水及地表水的徑流方向和地面污染嚴重，最終在采空區(qū)或者采動區(qū)所匯集的水體。部分礦井水由于水質(zhì)好，無污染，可以作為生產(chǎn)生活用水直接使用，徐州一些煤礦正大力推廣，由此取得了較好的經(jīng)濟效益王莊煤礦地處徐州北郊，離城市較遠，市自來水公司不能給企業(yè)直接供。因礦區(qū)周圍的小造紙廠多，地面污染嚴重，地表水不能使用。而該礦井下具有豐富的礦井水資源，是良好的生活用水。王莊煤礦通過水泵輸送井下深處的熔巖水來供水，由于提水高度較大，過去每年電費支出很高，但同時該礦的供水又有著巨1、供水系統(tǒng)節(jié)能改造的措施王莊煤礦供水系統(tǒng)的經(jīng)濟運行（主要是節(jié)電和節(jié)水）是一個綜合性課題，也是需要綜合手段來展開節(jié)能工作。針對該礦供水系統(tǒng)的運行狀況，分析了進行技術改造和節(jié)水管理方面的系列問題，認為水泵的改型更新節(jié)能潛力很大，節(jié)能效果好，投資回收快面對運行工況偏離高效區(qū)的水泵進行測算后實施了更新；根據(jù)用水量的變化及調(diào)節(jié)運行流量不同的水泵；另外用水量變化及時調(diào)節(jié)運行流量不同的水泵；另外認真做好水泵和供水設施的檢查維護工作，加強了企業(yè)的用水管理。1.1選用高效水泵由于當時的設備和技術條件限制，原有井下泵房采用200TSW-6型水泵，Q=300m3/h，H=2.34MPa，配套電機功率為360KW，水泵效率為64%.經(jīng)測算分析，該泵的工況點遠離高效區(qū)，從而大大降低了水泵效率，造成較大的電能浪費。后經(jīng)過調(diào)研論證，改用200D43X5型水泵Q=288m3/h，H=2.15kPa，配套電機功率為300KW，泵的效率為80%。兩種水泵的工況點略有不同但200D型水泵的工況點A2點比200TSW型水泵的效率A1點高得多，在同時滿足流量和楊程的前提下，配套電機功率降低了60KW.若按運行18h/d計算，1.2實施堵水工程王莊煤礦的供水水源是利用井下的屯頭系的涌水，正常流量達2.07m3/min，屯頭系的涌水積累到井下倉中，再有泵抽到井上清水沉淀池中。為了減少井下水在水溝和水倉中的污染，降低了排水的電耗，在井下打出專用巷道并實施堵水工程在屯頭泵北巷的兩個進口處砌筑了鋼筋混凝土堵水墻，將水堵在后墻內(nèi)水的靜壓常年保持在1.7MPa左右，同時安裝DN250管道將壓力水引至水泵入口進行利用。引壓力水至進水泵進水以后，就相當于在水泵前串聯(lián)了一性能穩(wěn)定的且不耗能的增壓站。在這種情況下水泵性能曲線向上平移了H’，這個H’就是壓力水向水泵提供的動壓，經(jīng)測定正常運行時吸水管的動壓力為0.7MPa（相當于增加了0.7MPa的揚程）。并能保持穩(wěn)定狀態(tài)。因此利用正壓力水能減少水泵葉輪的級數(shù)或者更換功率小的水泵，可以減少水泵的電耗。1.3變二級供水為一級供水最初，王莊煤礦的供水系統(tǒng)為兩級提水方式，在井下和地面各有一個泵房，井下泵房將井下水抽送至地面的清水沉淀池，再經(jīng)過地面泵房轉(zhuǎn)送至各用戶。地面泵房安裝的水泵為6DA8x2型，Q=144m3/h，H=560KPa，功率為40KW。通過多年運行發(fā)現(xiàn)存在以下缺陷：（1）供水可靠性差。二級供水涉及的環(huán)節(jié)多，供電設施，水泵機組，管路，閥門等系統(tǒng)中的任何一個環(huán)節(jié)出問題都會引起全礦停水。（2）水易受污染。地面清水池因受到人為因素和環(huán)境因素的作用，池水的水質(zhì)會下降。（3）電耗高。由于地面水泵揚程大大高于所需揚程，使得水泵效率降低，水泵的工況點偏向高流量區(qū)，耗電量增大。（4）管理維修復雜。（5）運行成本高，需單獨配備多名操作人員在井下水泵的揚程滿足使用要求的情況下，尤其是堵水后的井下水泵的揚程富余量較大，故對地面的管道進行了改造，并切斷了地面泵站系統(tǒng)，由二級供水變?yōu)橐患壒┧?。此舉可以減少人工工資支出約5萬元每年，節(jié)約設備維修材料費1萬元每年，節(jié)電3.3x104（kW﹒h）/a。1.4減少葉輪數(shù)量王莊煤礦供水管網(wǎng)實際需要水壓經(jīng)測算為2.15MPa，使用正壓水后，原來使用200D43x5型水泵揚程較實際高出許多，勢必造成工況點偏移，流量增大，使水泵長期在低效區(qū)運行，造成電能浪費。為了降低改造成本，對現(xiàn)有的5級泵抽掉一級葉輪使之成為4級泵，使原水泵的銘牌揚程由2.15MPa將至1.72MPa，配套電機功率減小為220kw。減少一級葉輪后，水泵的工況點向左偏移，同時水泵效率點也由η1升至η2點。水泵機組改造費用共投資6萬元，水泵可節(jié)電12.78x104（kW﹒h）/a。一年可以收回全部投資。1.5切削葉輪直徑由于后來地面管網(wǎng)的逐步改造，管理措施的逐步到位，實際需水量與水壓有所減少，運行200D43x4型水泵工況點向高流量區(qū)偏移，使泵的實際效率降低。若再抽掉一級葉輪又不能滿足高峰用水的需要，造成高層用戶無水。為此通過切削水泵葉輪直徑、降低葉輪圓周速度對水泵特性再次進行調(diào)整。經(jīng)測定200D43x4型水泵在動壓為0.7MPa運行狀態(tài)下電壓為6kV，工作電流為19.5A，功率因數(shù)為0.95，水150kw。切削后的總揚程（2.16MPa）近似于實際需要水壓，流量略有下降，功率比切葉輪前下降了2、礦井供水系統(tǒng)的經(jīng)濟運行王莊煤礦的供水是由自備水源，提水泵站和管網(wǎng)等組成的獨立供水系統(tǒng)，進行節(jié)能改造后，在保證水量，水壓的前提下，以減少運行費用為目標，對該礦的供水系統(tǒng)運行情況進行不斷的分析和研究，找出了最佳的改進方案，并分階段予以實施，取得了較好的經(jīng)濟效果。3、結束語節(jié)能改造變頻供水系統(tǒng)第3篇我礦地處云岡溝,主要依靠集團公司定量供水,人們的日常生活與生產(chǎn)只能使用定量定時供水來滿足需要,生活的快速發(fā)展,人們的物質(zhì)與精神也在不斷的提高,根據(jù)黨十七大工作報告精神,社會經(jīng)濟的發(fā)展從粗放型向節(jié)約型轉(zhuǎn)變。我礦仍然處于計劃經(jīng)濟模式,怎樣順應社會的發(fā)展,向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變是當前的工作指導方針。供熱科擔任著全礦生活與生產(chǎn)的供熱,供水工作。2005年以來,對一些社會場所及辦公場所的衛(wèi)生用水系統(tǒng)進行了改造,其宗旨就是節(jié)能,高效,更好的服務于民。在此之前我礦的這些場所多采用工位水箱定時供水,定時沖洗。由于系統(tǒng)的老化和用水量的不合理,不僅浪費水資源,同時也無法滿足人們的日常生活需求,衛(wèi)生間的衛(wèi)生極差,夏天臭氣沖天,給人們的生活、工作造成很大不便。針對這一現(xiàn)狀,我們多次下到實地勘察,研究方案,實施改造。1變頻供水系統(tǒng)配置和能耗情況變頻供水作為現(xiàn)代建筑用水不可或缺的系統(tǒng),必定有其獨特的功能和特點。利用變頻供水系統(tǒng)可以使資源能耗降低,與同等供水系統(tǒng)相比需要較少的資金投入,生產(chǎn)出來的飲用水污染程度減小。變頻供水系統(tǒng)以主泵多泵并聯(lián)為基礎,包含氣壓儲水罐等配置,建筑物要求變頻供水系統(tǒng)的供水能力要能夠保證該建筑的最大用水量,這樣就可以使該建筑內(nèi)的用戶在任意時間段都可以用上放心水。目前國內(nèi)變頻供水系統(tǒng)的應用有不完善之處,主要體現(xiàn)在系統(tǒng)配置不完整,據(jù)調(diào)查,整個變頻供水應用的建筑中,配置完整的不到總數(shù)的20%,大部分建筑中缺少氣壓儲水罐,這就會造成用水需求大的時候,系統(tǒng)供應不上,而且對電能的消耗也會增加。也就是說目前建筑物所安裝的變頻供水系統(tǒng)根本沒有體現(xiàn)出節(jié)能減排的功效,只是在安裝的時候盡量節(jié)省開支,這種考慮是很片面的,是不負責任的。變頻供水系統(tǒng)的配置不完整,它所消耗的能源要比傳統(tǒng)的高位水箱更多。因為按照這樣安裝,只有一個主泵在工作,主泵的工作能力極強,它的供水量要遠大于建筑物最大用水需求量。如果有了氣壓儲水罐,主泵不需要隨時工作,用戶用水完全可以由氣壓儲水罐來搞定,耗能就會減少很多,這樣才會實現(xiàn)應用變頻供水系統(tǒng)的價值。我想節(jié)能減排是應用變頻供水系統(tǒng)的根本目的,所以相關人員應該清楚對于變頻供水系統(tǒng)最應該注意的關鍵問題,對配置要求完整,技術要相應的改造,使變頻供水系統(tǒng)的價值得以實2變頻供水系統(tǒng)節(jié)能的基本方面變頻供水系統(tǒng)的獨特之處就是流量控制準確、節(jié)能。傳統(tǒng)的供水只是依靠閥門來控制流量,而變頻供水系統(tǒng)除了閥門之外還有高科技的變頻調(diào)速控制,它在恒壓供水中體現(xiàn)的作用極其明顯。傳統(tǒng)的閥門單獨控制只是通過閥門的轉(zhuǎn)動來改變水的流量,而動力系統(tǒng)的輸出卻沒有改變,變頻調(diào)速就是針對這一問題產(chǎn)生的,它是通過改變泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)供水流量的,無需轉(zhuǎn)動閥門,水流量就會減小,系統(tǒng)對電能的消耗勢必將要降低,而閥門的截流損耗也隨之消失。依據(jù)力學原理進行推理,變頻調(diào)速使水泵的轉(zhuǎn)速降下來之后,主軸功率會大幅度的下降,從而達到節(jié)能的效果。3變頻供水系統(tǒng)配置與節(jié)能的關系大型建筑物的供水有其特殊的隨意性,也就是說每個時間段的用水量不盡相同,在最小用量和最大用量之間徘徊,此時供水管網(wǎng)必須保證要恒定的壓力,以便滿足供水的需求。依靠變頻調(diào)速系統(tǒng)來控制主軸轉(zhuǎn)速,來調(diào)節(jié)供水量,必須要設置一個臨界點,因為轉(zhuǎn)速下降會導致?lián)P程隨之減低,這樣一來氣罐的壓力就會降低,而壓力是隨時供水的保證,壓力不夠了供水將無法實現(xiàn),為了保證壓力要高于最低供水需求,設置臨界點,當壓力達到最低供水需求時主軸轉(zhuǎn)速將不再降低,從而使供水得到保證。由此可見,變頻調(diào)速的控制需要在某一個范圍內(nèi)來實現(xiàn),當用水量小于臨界轉(zhuǎn)速相對應的流量時,變頻調(diào)速無法實現(xiàn)繼續(xù)控制,這時就要利用傳統(tǒng)的閥門進行調(diào)節(jié),所以說閥門也是必須保留的部件,必要的時候要利用它進行截流。但是大型建筑物的用水通常時間段里都是在小流量的狀態(tài),變頻調(diào)速的使用范圍一般很難滿足它的需求,依然是閥門使用的多,達不到預期的節(jié)能效果,這也就是變頻供水系統(tǒng)耗能比理論高的原因之一。2)系統(tǒng)配置與節(jié)能關系。根據(jù)分析實際原因證明,變頻供水系統(tǒng)要想達到預期的節(jié)能效果必須完善系統(tǒng)的配置。首先系統(tǒng)的供水能力要與建筑物的用水量聯(lián)系起來,多大號的腳穿多大號的鞋,保證供水量和用水量在同一個級別,在節(jié)能的基礎上要使變頻供水系統(tǒng)的壓力得到保證。3)變頻供水系統(tǒng)的完整配置應包括三個部分。a.把變頻調(diào)速的區(qū)間,也就是滿足最小氣壓的轉(zhuǎn)速與零工作的范圍劃分為多個區(qū)間,因為系統(tǒng)除了主泵外還有多泵并聯(lián)的結構,利用多泵并聯(lián)的特點配合區(qū)間數(shù)量來工作,也就是用水量多的時候多開泵,用水量少的時候少開泵,這樣一來就會有效的減少能源的損耗。b.在擁有主泵的同時要配合安裝小流量的泵,當用水需求少的時候,主泵會轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài),這個時候工作的是小流量泵,小流量泵可以保證小于臨界點的供水需求,從泵的功率方面實現(xiàn)了節(jié)能效果。c.在建筑用水非常少時,小泵就會退出運行,取而代之的是氣壓儲水罐,氣壓儲水罐的壓力在泵運行的時候得到滿足,這個時候就會通過氣壓的動力來實現(xiàn)供水。4應用配置與節(jié)能改造對變頻供水的優(yōu)化1)高效節(jié)能。2)供水壓力恒定。3)操作起來方便、簡單。4)用可編程控制器作為控制核心,增加了系統(tǒng)的靈活性,同時系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力也提高。5)減少了開泵、切換和停泵次數(shù),變頻器實現(xiàn)了多臺水泵的軟啟動和軟停車,由此減少對設備的沖擊,延長了設備的使用壽命。6)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)示意圖見圖1。5資源再利用每天從井下排出的工業(yè)廢水,經(jīng)過凈化站的凈化后重復利用,改造后的衛(wèi)生供水系統(tǒng)使用凈化水,每天衛(wèi)生沖洗消耗50余噸,這樣每年可節(jié)省飲用水約15000t,在很大程度上緩解了居民吃水難的狀況,從這幾年運行狀況來看,達到了改造的目的,受到了廣大職工的好評。6改造后的效益通過系統(tǒng)近幾年的運行情況看,整體成本核算降低,耗水量每年節(jié)約飲用水15000t,相對從前耗水量每天節(jié)約5t,耗水量降低一半,設備操作,看護人員減少,從3人降低到1人維護,設備安全率達到99%,維護維修費用降低,直接節(jié)約人工開支每年6萬余元,經(jīng)過多方調(diào)研,反饋,滿足率為99%。改造的成功證明這適合我礦實際情況,安裝經(jīng)濟,節(jié)能,實用,下一步有待我們推向市場,譬如給居民住宅安裝,并配置相應的一戶一表,那么將結束居民定時定期儲蓄水,實現(xiàn)全天24h不間斷供水,改善人們的生活狀況。其具有廣泛的推廣性和應用前景。7結語變頻供水的出現(xiàn)給這一問題帶來了解決辦法,在倡導節(jié)能減排的今天,變頻供水成為了工業(yè)和生活中不可或缺的一項措施。節(jié)能減排是應用變頻供水系統(tǒng)的根本目的,相關人員應該清楚對于變頻供水系統(tǒng)最應該注意的關鍵問題,對配置要求完整,技術要相應的改造,使變頻供水系統(tǒng)的價值得以實現(xiàn)。實踐證明了變頻供水系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可靠性、調(diào)速精度、動態(tài)響應、節(jié)能降耗和易于管理等諸多方面的優(yōu)越性,具有很好的推廣應用價值和進一步的研究價值。摘要：簡單介紹了變頻供水系統(tǒng)的配置及能耗情況,分析了變頻供水系統(tǒng)在節(jié)能方面的優(yōu)勢,并闡述了變頻供水系統(tǒng)配置與節(jié)能的關系及優(yōu)化措施,結合具體實例對采用變頻供水系統(tǒng)產(chǎn)生的節(jié)能效益作了具體說明,以促關鍵詞：變頻供水系統(tǒng),節(jié)能,配置,效益參考文獻[1]遲越.應用配置與節(jié)能關系改造變頻供水系統(tǒng)[J].2009(12):89-92.[2]林哲宇.變頻供水的應用與治理措施[J].民營科技,2008(9):11-15.[3]郭朝西.淺談變頻供水在節(jié)能領域的作用[J].節(jié)能減排,2001(2):245-255.供水站離心泵節(jié)能改造第4篇貴州山區(qū)農(nóng)村供水工程大部分始建于20世紀七八十年代,運行至今已達工程設計使用極限。很多工程年久失修造成管網(wǎng)漏失率高、調(diào)節(jié)建筑物老化已不能正常使用。隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快,近年來山區(qū)農(nóng)村人口大量向集鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移,居民生活、生產(chǎn)用水量增大,原供水工程在水量、水質(zhì)等方面已達不到農(nóng)村飲水安全標準。因工程建設時條件所限,原工程設計未采用節(jié)能技術,機組設備運行能耗大,水廠生產(chǎn)經(jīng)營困難。結合山區(qū)農(nóng)村供水工程的特點,因地制宜,采取切實可行的技術措施對原水廠進行升級改造十分必要。某集鎮(zhèn)供水工程位于貴州省松桃縣南部,地理位置為E109。05′05″,N28。05′08″,距縣城20Km。項目區(qū)供水范圍覆蓋集鎮(zhèn)所在的鎮(zhèn)政府機關、學校及周邊3個村,2010年現(xiàn)有人口0.521萬人。項目設計年限15年,設計人口1.005萬人,居民生活用水定額采用90L/人·d,設計日供水規(guī)模為1100t。本項目為松桃縣農(nóng)村飲水安全“十二五”規(guī)劃項目,實施方案批復概算總投資271.2萬元,工程主要建設內(nèi)容有水源(深井)、水處理廠、管網(wǎng)等,工程于2011年3月開工建設,10月底竣工。2水源選擇2.1地形地貌及巖溶水文地質(zhì)條件項目區(qū)內(nèi)地勢南西高、北東低,一般海拔400~680m,相對高差50~280m。山脈走向與構造線的延伸方向基本一致,大多呈NE或SW定向排列,多呈圓形和長條形帶狀分布,地形坡角一般20~40。,區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖分布較廣,地貌類型以巖溶地貌為主,屬低山丘陵谷地及峰叢洼地地形地貌。工程區(qū)內(nèi)主要為碳酸鹽巖分布區(qū),根據(jù)巖性特征和地質(zhì)水的賦存形式,地下水類型主要有碳酸鹽巖類裂隙洞水和基巖裂隙水2類。已查明的碳酸鹽巖類裂隙洞水一般泉水流量為1~10L/s,枯季地下水徑流模數(shù)3~8L/s.km2,屬強含水巖層;基巖裂隙水主要是第四系覆蓋層的孔隙和上層次水。區(qū)內(nèi)地下水主要是大氣降水補給,地下水通過斷層、構造裂隙、巖層層面等排泄以泉點的形式補給河水。根據(jù)水文水質(zhì)調(diào)查,項目區(qū)內(nèi)出露泉水共有3處,出露高程在421.00~425.00之間,枯期流量在1.5~3L/s。項目區(qū)內(nèi)出露泉水(含原有工程使用的泉水出露點)均位于地勢低洼的溪溝或農(nóng)田附近,因受人畜活動及農(nóng)業(yè)面源污染,經(jīng)水質(zhì)檢測,其氨氮、硝酸鹽及細菌學指標均不滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)要求。泉水流量受季節(jié)變化影響較大,枯期產(chǎn)水量不足。項目區(qū)內(nèi)無大中型水庫及河流可作供水工程水源,經(jīng)水文地質(zhì)勘察,項目區(qū)地下水含量較豐富,開采難度不大,因此,本供水工程水源推薦采用開采深層地下2.2地下井開采及可利用水量經(jīng)水文地質(zhì)勘察,地下井勘探點位于供水區(qū)域內(nèi)304省道南側(cè)約100m,成井后終孔深150.84m,井徑280~150mm,井口標高434.00m。供水地層為寒武系中、上統(tǒng)婁山關群(∈2-3ls)的灰色、灰白色厚層塊狀白去巖。在孔深70~78.5m,80~83.0m,134~140.0m段間巖溶發(fā)育,溶蝕裂隙及層間裂隙發(fā)育,部分有粘土充填,143~145.0m為溶洞,是深井的主要出水段。根據(jù)《貴州省地下水勘查要求》進行抽水試驗,經(jīng)綜合分析計算得該深井最大理論涌水量為3303.76m3/d,對應最大降深值10.5m,在保證率P=95%的條件下,推薦最大可開采利用水量1500m3/d。項目區(qū)內(nèi)估算日供水規(guī)模為1100t<1500t,因此,水源產(chǎn)水量符合要求。按照《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848—93)、《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)對水質(zhì)進行評價。該水源取樣綜合評價指數(shù)F為2.137,水質(zhì)為良好(II),符合飲用水工程水源要求。3節(jié)能改造設計3.1供水規(guī)模及管網(wǎng)設計流量項目區(qū)現(xiàn)有人口0.521萬人,當?shù)厝丝谧匀辉雎室?‰計,機械人口增長依據(jù)當?shù)爻擎?zhèn)2005~2020發(fā)展規(guī)劃的要求,綜合計算得項目區(qū)設計人口為1.005萬人。居民最高日生活用水定額取值90L/人·d,綜合考慮工業(yè)、大牲畜、管網(wǎng)損失及消防水量等,經(jīng)計算得日供水量為W=1100m3/d(最高日用水量)。1000≤W≤5000,供水規(guī)模為Ⅲ類。本工程水源為地下深井,為充分考慮深井單位小時內(nèi)的產(chǎn)水量、最大降深及停泵后的回水時間,一級泵站(深井)工作時間設計每天為20h,二級泵站為24h全日供水,因山區(qū)農(nóng)村供水量變化較大,根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》(SL310-2004)規(guī)定,時變化系數(shù)取值2.2,經(jīng)計算得管網(wǎng)設計流量為Q設=100.83m3/h。3.2供水方案比選本工程擬建水廠位于深井點處,地勢平坦,交通便利,距離供水區(qū)域中心約1.8Km。深井地面高程434.00m,經(jīng)管網(wǎng)平面布置及水力計算得供水區(qū)域內(nèi)控制點水壓高程489.00m。工程不具備自流供水條件,需采用泵站提水加壓的方式供水。有2種方案可供選擇:由二級泵站的變頻調(diào)速機組直接向配水管網(wǎng)供水,即不設高位水池方案;設置高位水池的方案(即改造前原供水方案),清水池內(nèi)的原水由二級泵站提升到高位水池,再由高位水池向配水管網(wǎng)重力供水。2種方案比較如下:根據(jù)山區(qū)農(nóng)村小型供水工程的特點,高位水池(含清水池)的調(diào)節(jié)容積一般為日供水規(guī)模的40%~60%,以60%計算得總調(diào)節(jié)容為600m3,結合水廠一二級泵站工作時間對調(diào)節(jié)水量的要求,高位水池取值400m3,清水池取值200m3。改造前高位水池底板標高475.00m,容積300m3。所以,原水池容積和標高不滿足要求,需新建高位水池一口。二級泵站至擬建高位水池的輸水管道,全長2.85Km,DN125,新增輸水管道DN200,1500Km。揚水管路走向全線地形復雜,施工難度大。工程改造前通過高位水池后的管網(wǎng),在地形低洼區(qū)易超壓爆管,較高地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)斷水現(xiàn)象。由于山區(qū)用戶分散,高位水池后的管網(wǎng)過長,末端管網(wǎng)的余氯含量合格率較低,供水水質(zhì)較差。泵站揚水供水工程節(jié)能改造的重點是降低水泵的功率損耗。采用技術成熟的變頻調(diào)速技術可克服原有供水方式的缺點,其主要表現(xiàn)在以下方面:降低水泵能耗,節(jié)能效果顯著。水泵運行工況是按工頻設計的,而管網(wǎng)設計流量是按最高日最高時流量計算的,實際上每天管網(wǎng)流量只有很短時間的高峰時期能達到最大流量,大多數(shù)時間里,水泵都處在小流量下工作。變頻控制系統(tǒng)中集成的微電腦預設程序可以根據(jù)管網(wǎng)流量的變化調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,降低水泵功率,從而達到節(jié)能的目的。水泵的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,即P/P1=(n/n1)3,流量與轉(zhuǎn)速成正比,即Q/Q1=n/n1,揚程與轉(zhuǎn)速的平方成正比,即H/H1=(n/n1)2,水泵的功率P、效率η與流量Q,揚程H有近似關系:P=2.73HQ/η。在水泵配套電機的可調(diào)速范圍內(nèi),取Q1=0.8Q,計算得P1=0.512P,即當電機轉(zhuǎn)速為工況下的80%時,電機理論節(jié)能率達48.8%。工程實踐和相關研究資料表明,使用變頻設備使水泵運行的平均轉(zhuǎn)速比工頻轉(zhuǎn)速降低20%,節(jié)能率達20%~40%。有利于管網(wǎng)、水泵配套機組及控制電氣設備的長效使用。在變頻恒壓供水系統(tǒng)中,為避免用水低潮及夜間用水量很少時水泵頻繁起動,常配套設置氣壓補水罐。低流量時采用氣壓補水,減少水泵、電機及電氣控制設備的起動次數(shù),整個水泵系統(tǒng)的使用壽命延長。變頻恒壓供水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力穩(wěn)定,無多余水壓,管網(wǎng)運行工作壓力減少,有利于延長管網(wǎng)使用年限。管網(wǎng)中無高位水池及配套的壓力揚水管、輸水管,節(jié)省工資投資。供水系統(tǒng)中無高位水池等調(diào)節(jié)構筑物,避免了出廠水的二次污染,可縮短供水管網(wǎng),有利于保證管網(wǎng)中余氯含變頻機組啟動能極大降低電機啟動荷載,消除電機直接啟動對電網(wǎng)的沖擊,保證電網(wǎng)供電穩(wěn)定性。綜上所述,變頻調(diào)速供水方案不需新建高位水池和增加揚水管道,其設備購置費遠低于高位水池方案所增加的費用。變頻調(diào)速供水方案,其水泵的軸功率和能量損耗較小,降低了供水成本,有利于水廠節(jié)能、增效和可持續(xù)發(fā)展,因此,本項目設計推薦采用變頻調(diào)速供水方案。3.3變頻機組運行模式變頻調(diào)速機組有2種運行模式。變壓變量調(diào)節(jié),即在供水過程中保持管道特性不變(閥門全開),通過改變水泵特性來實現(xiàn)工況點的改變;恒壓變量調(diào)節(jié),即保持水泵出水口水壓穩(wěn)定,通過管道流量的改變從而改變水泵轉(zhuǎn)速。農(nóng)村供水工程管網(wǎng),用水點眾多,用水無較大的規(guī)律性,閥門啟閉不可避免,供水區(qū)域地形復雜,水壓控制點在管網(wǎng)末端,距機組較遠,壓力反饋系統(tǒng)構造復雜,維修不便,很難實現(xiàn)對最不利點的水壓控制。因此,本項目推薦采用技術成熟,運行管理可靠的在水泵出口進行恒壓變量調(diào)節(jié)模式。恒壓變量供水系統(tǒng)節(jié)能的關鍵在于確保水泵機組在運行時工況點不偏離高效區(qū)域。有資料研究表明,在相同供水流量條件下,采用一大一小2臺水泵或2臺同型號水泵,只對1臺水泵進行變頻控制,很難確保水泵在運行時的工況點不偏離高效區(qū)域。這也是眾多恒壓變量供水工程并沒有達到節(jié)能的根本原因。結合山區(qū)農(nóng)村日不同時段供水量變化較大的實際,本工程擬采用2臺同型號水泵并聯(lián)并配套氣壓罐補水,同時對2臺水泵進行變頻控制的方式供水。3.4水泵選型水泵選型的基本原則是在保證管網(wǎng)設計流量所對應的揚程不小于管網(wǎng)控制點設定的工作壓力前提下,充分利用水泵高效運行的流量調(diào)節(jié)范圍,并盡可能減少水泵的富余揚程。同型號水泵并聯(lián)系統(tǒng),選泵時應保證管網(wǎng)的設計壓力位于水泵高效區(qū)的揚程范圍之內(nèi)并滿足在設計壓力下單臺水泵的最大供水量大于或等于管網(wǎng)設計供水量的1/2,且同時大于等于切換采用氣壓罐供水臨界流量的2倍。單臺水泵可達到的最大供水量及切換采用氣壓罐供水的臨界流量可分別采用下式計算:當Hα≤β2HA時:當Hα>β2HA時式中:Q0——單臺水泵可達到的最大供水量(m3/h);Qb——切換采用氣壓罐供水的臨界流量(m3/h);QA——水泵工頻運行時高效端下限流量(m3/h);QB——水泵工頻運行時高效端上限流量(m3/h);HA——水泵工頻運行時高效端上限揚程(m);HB——水泵工頻運行時高效端下限揚程(m);Hα——水泵出口設定工作壓力(m);β——水泵有效調(diào)速范圍的下限轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比,取值0.7~0.75。根據(jù)管網(wǎng)設計壓力H=55m,設計流量Q=100.83m3/h,試選DL80水泵,其性能如下表:已知:QA=32,HA=63,QB=65,HB=53.5,β取值0.75,經(jīng)計算得Q0=60.99,Qb=29.9。由計算成果可知,選用DL80型水泵其最大供水能力為121.98m3,尚有20.98%的擴展空間,設定工作壓力在水泵高效區(qū)內(nèi)的揚程范圍內(nèi),當管網(wǎng)流量小于29.9m3/h時由系統(tǒng)內(nèi)氣壓罐供水,大于等于29.9m3/h時由2臺水泵同時調(diào)頻運行,確保供水系統(tǒng)達到高效節(jié)能效果,因此,水泵選擇DL80型符合設計要求。3.5氣壓罐容積計算當管網(wǎng)流量小于29.9m3/h時(夜間用水低潮時期),水泵工況點已偏離高效區(qū),若繼續(xù)運行,能量損耗太大,因此,在此狀況下設計采用氣壓罐補水。氣壓罐最低工作壓力為管網(wǎng)最不利點設計壓力,即Pmin=0.55MPa,最小工作壓力與最大工作壓力比取值ab=0.65,則Pmax=0.84MPa。氣壓罐總?cè)莘e采用下式計算:式中容積附加系數(shù)β取值1.1,安全系數(shù)C取值1.1,水泵的出水量q取啟動臨界值29.9m3/h的1.2倍,水泵在1h內(nèi)允許的最多啟動次數(shù)n取值6次,計算得氣壓罐總?cè)莘eV=5.17m3。根據(jù)計算成果并考慮使用安全要求,氣壓罐總?cè)莘e取值5.0m3,生產(chǎn)制造允許壓力為1.5Pmax,即1.26MPa。4結語山區(qū)農(nóng)村供水工程改造應結合當?shù)貙嶋H,注重水源選擇,作好供需水量平衡分析,保證供水可靠性。對采用泵站揚水的項目應加強節(jié)能改造方案研究,恒壓變頻調(diào)速機組應確保水泵在設計壓力下處于高效區(qū)間運行,工程改造后達到運行安全穩(wěn)定、管理方便、高效節(jié)能的目標,工程實現(xiàn)良性運行和可持續(xù)發(fā)展。參考文獻[1]樊建軍,梁志君,董毅等,水泵選型與運行模式對變頻調(diào)速供水系統(tǒng)能耗的影響[J].中國農(nóng)村水利水電,鍋爐供水系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能改造第5篇1現(xiàn)存問題的分析廣州統(tǒng)一企業(yè)有限公司經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐供汽壓力波動,導致殺菌機當機,嚴重影響生產(chǎn),并造成經(jīng)濟損失。通過分析發(fā)現(xiàn),當鍋爐本體液位發(fā)生突變時,鍋爐供汽壓力也出現(xiàn)明顯的波動。問題的焦點集中在鍋爐供水系統(tǒng),其中比例調(diào)節(jié)閥對鍋爐本體液位起著主要控制作用,該比例調(diào)節(jié)閥使用壓縮空氣作為調(diào)節(jié)動力,當空氣壓力波動時,比例調(diào)節(jié)閥容易誤動作,導致鍋爐供水波動,引起鍋爐蒸汽含水量增大,從而引起供汽壓力波動。在此系統(tǒng)中,易產(chǎn)生供汽壓力性能不穩(wěn),并且伴有能源大量浪費,同時增加了閥體、泵腔的磨損和汽蝕,也破壞了閥門、管路等的密閉性,甚至還會損壞系統(tǒng)設備。因此,在鍋爐供水系統(tǒng)中,變頻器驅(qū)動逐漸取代了直接驅(qū)動的閥門工作模式。2節(jié)能分析鍋爐設計通常會考慮到鍋爐最大負荷運行工況的安全問題,會將鍋爐供水能力按(1.5-2)倍的鍋爐蒸發(fā)能力設計,而在實際中,鍋爐系統(tǒng)只運行在60%-80%的負荷工況中,因此系統(tǒng)中有較大節(jié)能空間,具體分析如下:電機軸功率P和流量Q、揚程H之間的關系為:它們與轉(zhuǎn)速N之間的關系為:式中:Q1、Q2———流量,m3/s;N1、N2———轉(zhuǎn)速,r/min;由上圖可知,曲線1為水泵在恒速下?lián)P程H和流量Q的特性曲線,曲線2是管網(wǎng)阻力特性(閥門開度為100%)。設定,水泵在A工作點時的工作效率最高,輸出流量Q1=100%,此時,軸功率P1=Q1×H1與面積AQ1×AH1成正比。根據(jù)工藝要求,當流量需從Q1減少到Q(比例70%)時,如由原來的工況A點變到新的工況B點運行,由圖中可以看出,揚程反而增加了,軸功率P2與面積BH20Q2成正比,減少不多。當應用變頻調(diào)速控制工作模式后,將水泵轉(zhuǎn)速由N1降到N2,依據(jù)比例定律,曲線4就描述出在轉(zhuǎn)速N2、下?lián)P程H、和流量Q時的特性,由此推斷,如果流量Q2相同,揚程H3會大幅減少,功率P3:相等于面積CH3×CQ2也將隨之減少,節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2×H3C成正比,可見,所節(jié)能源量很可觀。流量與轉(zhuǎn)速成比例,而功率與流量的3次方成比例。在水泵使用過程中,通常通過改變風門或者閥門的開度來達到改變流量的目的,效率比較低。如果換成轉(zhuǎn)速控制,隨著流量的減小,所需功率基本上按照流量的3次方的幅度在下降。如:流量降到50%,轉(zhuǎn)速也降到50%時,軸功率將會降到額定功率的13%;然而,在實際工作中,節(jié)能所能達到的數(shù)額不會這么大,但3鍋爐變頻調(diào)速供水系統(tǒng)方案設計3.1鍋爐變頻調(diào)速供水系統(tǒng)組成由上圖可知,變頻器的作用是代替?zhèn)鹘y(tǒng)鍋爐供水流量進行調(diào)節(jié)。在比例調(diào)節(jié)閥供水系統(tǒng)中,水泵是長期運行在工頻,管網(wǎng)壓力大于鍋爐本體壓力,只要調(diào)節(jié)閥開度變化,鍋爐供水流量就能及時得到控制,而變頻調(diào)速供水系統(tǒng)在供水前,需要預置一定的下限頻率,使管網(wǎng)壓力大于或等于鍋爐本體壓力,達到與傳統(tǒng)供水系統(tǒng)功能3.2系統(tǒng)電氣設計廣州統(tǒng)一企業(yè)CB鍋爐有兩臺SEW15KW的水泵電機,其工作方式是一用一備。(1)啟動信號(2)手動加水(3)PIDEN(4)模擬輸入EN(5)運行信號(6)過負荷信號(7)公共端(8)測定值4~20MA由上圖可知,兩供水泵電機分別受接觸器MC1和MC2控制,兩接觸器通過各常閉觸點實現(xiàn)電氣互鎖,兩接觸器同時可以啟動變頻器。以電機1為例,當鍋爐供水系統(tǒng)開始工作時,手動按啟動按鈕,接觸器MC1閉合,同時變頻器啟動,由于變頻器從啟動到正常運行頻率需要8秒時間,因此按如圖所示的接線方式接線,并不會引起變頻器過流故障。當變頻器進入正常運轉(zhuǎn)狀態(tài),其頻率變化會隨著液位反饋信號變化,由于鍋爐在正常運轉(zhuǎn)中需要進行表排和第排,本系統(tǒng)特別利用了變頻器高速運轉(zhuǎn)的優(yōu)先原則,在高速選擇端上增加了手動給水選擇開關,以滿足鍋爐排污的需要。如果點擊在運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)故障,由鍋爐供水系統(tǒng)電氣圖可以知道,變頻器會切斷兩接觸器控制回路,并自動將故障信號送至鍋爐控制室的PLC監(jiān)控系統(tǒng)及時通知鍋爐管理人員,避免造利用PID控制對系統(tǒng)進行分析并確定是最優(yōu)參數(shù),最終達到系統(tǒng)最大限度節(jié)能的效果。這里不再贅述。參考文獻[1]杜漸.鍋爐及鍋爐房設備(第2版).中國電力出版社,2011.[2]竇照英.鍋爐水處理實例精選.化學工業(yè)出版社,2012.供水站離心泵節(jié)能改造第6篇關鍵詞：恒壓供水,變頻器,節(jié)能效率我國的電網(wǎng)負荷中,電機的總裝機容量已達4億kW,年耗電量6000億kW·h,占全國總用電量的42%。但我國的電機驅(qū)動系統(tǒng)(電機、調(diào)速裝置、風機水泵等)的能源利用率卻非常低,基本上要比國外平均低20%。目前,國內(nèi)在供水泵、輸液泵、加壓泵、通風機、冷風機、鼓風機、引風機上采用變頻器或進行變頻技術改造,不僅為了調(diào)節(jié)流量和壓力,更主要的是為了節(jié)約能源,這主要是因為風機、水泵屬于遞減轉(zhuǎn)矩負載,很適宜于采用變頻調(diào)速。從企業(yè)的角度來說,市場競爭日益激烈,原材料和勞動力方面的成本漸趨底線,售價差別也微乎其微,在這種情況下,通過