泵站供水提質(zhì)增效節(jié)能降耗淺析

時間:2022-03-29 10:52:54

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泵站供水提質(zhì)增效節(jié)能降耗淺析

摘要:在處理水污染的過程中,泵站的作用十分重要。由于能源消耗總量在不斷減少,所以必須在探索新能源的基礎(chǔ)上,對節(jié)能降耗的問題給予高度重視。而國內(nèi)泵站工程的效率始終不高,嚴(yán)重影響了泵站的工作效益。鑒于此,以泵站污水處理為研究重點,闡述了相應(yīng)的節(jié)能方法,以供參考。

關(guān)鍵詞:泵站;節(jié)能降耗;提質(zhì)增效

1西河泵站機組現(xiàn)狀

天津市南水北調(diào)市內(nèi)配套工程西河泵站(以下簡稱西河泵站)主要作用是將來自丹江口水庫的長江原水輸送至天津市中心城區(qū)的新開河、芥園、凌莊子三大水廠。目前,西河泵站安裝了10臺單級雙吸離心泵機組,其中1臺直接啟動機組、3臺軟啟動機組、6臺變頻啟動機組,包括新開河水廠2臺900kW變頻啟動機組、2臺900kW軟啟動機組,芥園水廠1臺630kW直接啟動機組、2臺630kW變頻啟動機組,凌莊子水廠1臺1250kW軟啟動機組、2臺1250kW變頻啟動機組。直接啟動通過分、合斷路器開關(guān)實現(xiàn)機組的開機停機,電流大,直接達到額定轉(zhuǎn)速,對設(shè)備及電網(wǎng)沖擊大,運行時只能工頻運行;軟啟動是啟動時逐漸增加到額定轉(zhuǎn)速,對設(shè)備及電網(wǎng)的沖擊小,有利于延長設(shè)備的使用壽命,運行時只能工頻運行;變頻啟動電流小,對設(shè)備及電網(wǎng)沖擊小,有利于延長設(shè)備使用壽命,運行時可調(diào)節(jié)頻率調(diào)整輸水量節(jié)約能耗。

2西河泵站機組運行現(xiàn)狀

根據(jù)目前天津中心城區(qū)居民用水量,西河泵站日供水量為130萬m3,每天基本運行5臺機組即每個水廠運行1~2臺機組,采取1臺直接啟動機組1臺變頻機組聯(lián)合運行方式或2臺變頻啟動機組聯(lián)合運行方式。從節(jié)能降耗的角度出發(fā),結(jié)合西河泵站實際情況,統(tǒng)計分析芥園水廠7#直接啟動機組、8#變頻啟動機組聯(lián)合運行與6#、8#2臺變頻啟動機組聯(lián)合運行之間的能耗關(guān)系以及機組效率。經(jīng)統(tǒng)計,在輸水量一定的前提下,得出不同啟動方式機組聯(lián)合運行耗電量情況,如圖1所示。

3試驗數(shù)據(jù)分析及優(yōu)化機組運行方式

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)可以得出初步結(jié)論,在不考慮調(diào)節(jié)池水位、壓力等條件下,2臺運行機組輸水量在22900m3以下即瞬時流量理論值為6.36m3/s(實際Q=6.57m3/s)左右時,直接啟動機組聯(lián)合變頻啟動機組的運行方式耗電量較2臺變頻啟動機組運行方式少,最大每小時節(jié)約用電117.18kW•h;當(dāng)輸水量在22900m3以上時,直接啟動機組聯(lián)合變頻啟動機組的運行方式耗電量較2臺變頻啟動機組運行方式多,最大每小時耗電126kW•h。根據(jù)試驗結(jié)論,結(jié)合西河泵站實際,從節(jié)約能耗的角度出發(fā),確定西河泵站機組最佳運行方式,見表1。泵站瞬時輸水量在6.57~8.25m3/s時,直接啟動機組聯(lián)合變頻啟動機組同時運行方式比較節(jié)約能耗,但直接啟動機組存在啟動時對電網(wǎng)沖擊較大和直接達到額定轉(zhuǎn)速對設(shè)備本身損耗大、運行風(fēng)險系數(shù)大、機組維護量增加、運行功率因數(shù)低以及無法調(diào)節(jié)輸水量等缺點,因此考慮進一步分析直接啟動機組聯(lián)合變頻啟動機組運行方式與變頻啟動機組同運行方式損耗的關(guān)系。針對芥園水廠安裝2臺變頻啟動機組、1臺直接啟動機組和凌莊子水廠安裝1臺軟啟動機組、2臺變頻啟動機組的實際,根據(jù)日常供水調(diào)度,芥園水廠和凌莊子水廠輸水量一起調(diào)節(jié),因此下一步準(zhǔn)備分析1臺直接啟動機組聯(lián)合2臺變頻啟動機組與3臺變頻啟動機組之間的能耗關(guān)系。根據(jù)機組聯(lián)合運行實驗結(jié)論,從安全供水、節(jié)能降耗角度出發(fā)新開河水廠供水瞬時流量在6m3/s左右時2臺變頻啟動機組并列運行,若變頻啟動機組發(fā)生故障只能開軟啟動機組工頻運行,此時工頻運行機組聯(lián)合變頻啟動機組運行不符合節(jié)能降耗要求。

4結(jié)語

目標(biāo)電耗節(jié)能技術(shù)是在滿足工藝要求的條件下,實現(xiàn)水泵(泵站、泵組)輸送水的電單耗最低(即目標(biāo)電耗)的一項節(jié)能技術(shù)。采用軟硬件結(jié)合的方法,通過對供水系統(tǒng)的工藝要求(壓力、流量、水位等)和設(shè)備參數(shù)(泵、電機、變頻裝置)的自尋優(yōu),給出輸送水系統(tǒng)輸送水的電單耗最小值以及相應(yīng)的水泵運行搭配策略和調(diào)速策略,使泵站系統(tǒng)整體運行效率最高,從而保持泵站系統(tǒng)在既滿足運行工況同時又輸送水的電單耗最小的狀態(tài)下經(jīng)濟運行。

作者:李嘉泰 單位:天津水務(wù)集團引江市區(qū)分公司