滨海水厂降低供水单耗潜力分析

《资源节约与环保》2013年第5期科技论文与案例交流科技论文与案例交流摘要：大港油田供水公司滨海水厂负责大港油田中心区域的生产生活用水的供给任务，长期以来由于供水量小、服务压力高造成供水单耗一直高于同行业标准，通过对大港油田供水公司滨海水厂工艺运行模式和机泵运行状况分析，试图通过优化运行方案来降低供水单耗。经过对多种供水运行模式进行深入的研究、比较，总结出当前的机泵配制状况下的最优化运行方案，将供水单耗降到合理水平，并对将来进一步的节能降耗前景进行了分析和建议。关键词：优化；运行；节能1前言在滨海水厂的运行成本中除去人工成本以外，用电成本占较大比例，2010年耗电量为573.95万kw·h(413.244万元)，2011年电费为408.24万元（约核电量567万kw·h），占总运行成本的22.45%（部考虑原水成本）。由于水厂主要的能耗点70%左右集中在两个外供水泵房，通过优化运行方案，减少运行过程的冗余能源消耗，能够有效降低生产运行成本，因此以两个外供水泵房的机泵运行情况进行分析为切入点，探寻滨海水厂供水服务的最优化调控方案，分析滨海水厂进一步降低供水单耗的潜力，以实现滨海水厂的低成本运行。2水厂工艺流程滨海水厂一期系统设计日供水能力为2万立方米，二期为6万立方米，两套系统采用相同的工艺，处理源水为滦河水。具体工艺流程如下：滦河水———源水池———一级泵房———机械搅拌澄清池———虹吸滤池———清水池———二级泵房———用户。一级泵房将源水提升至澄清池，经澄清池加氯加药沉淀后流入虹吸滤池，经虹吸滤池过滤加氯消毒后流入清水池，再由二级泵房加压输送到用户。3外供水泵房的机泵配备情况滨海水厂降低供水单耗潜力分析李杰张涛孟双龙王成（大港油田公司天津300280）序号一期二泵房二期二泵房额定流量(m3/h)杨程（m）拖动电机功率（kw）额定流量(m3/h)扬程（m）拖动电机功率（kw）1#离心泵1987855720672202#离心泵1446245720672203#离心泵515661321170653154#离心泵485651321170653155#离心泵48665.11321170653156#离心泵48665.1132117065315合计2314628612017004外供水量、供水服务压力及用电量统计方案4.1外供水量的统计方案4.1.1为防止一二期供水管网的内部连通造成的重复计量，将二期母管与一期南干线、北干线、西干线的连通闸门全部关闭，只保留石化专线与一期南干线的连通。在一期二泵房停泵的情况下可以通过石化专线与一期南干线反供西干线和南干线，此时在不统计一期二泵房流量的情况下，可以减少或杜绝重复计量。图1滨海水厂外供水管网场内连通示意图04《资源节约与环保》2013年第5期科技论文与案例交流科技论文与案例交流4.1.2通过中控室PLC控制总站记录各管线的每小时供水量以及整点供水服务压力（数据采集自二期石化专线母管）变化情况。4.2用电量统计方案2011年10月18日9:00时至2011年11月3日10:00时共16天，二期二泵房值班人员每小时记录电表读数，根据变比（4800）及变损（1.08）记算每小时的耗电量。4.3实验运行方案4.3.12011年10月18日9:00至25日9:00时停运高压变频，采用二期高峰时段（6:00至22:00）运行一台大泵，一期补压，压力控制在0.42MPa；低谷时段（22：00至次日6：00）运行一台小泵,一期停运的运行方案；4.3.22011年10月25日9:00至11月3日10:00时启运高压变频，采用二期高峰时段（6:00至22:00）5#泵（高压变频控制），一期补压，压力控制在0.42MPa；低谷时段（22：00至次日6：00）运行高压变频,压力设定为0.39MPa,一期停运的运行方案。5数据统计分析5.1每月平均日供水量变化通过对2011年初至2011年11月每月平均日供水量、日平均供水服务压力、供水单耗变化趋势及相关性进行比较发现，从每月的宏观趋势来看，日平均供水服务压力、供水单耗相关性较强，供水服务压力降低以后，供水单耗呈明显下降趋势。5.2每天平均每小时供水量变化通过长期运行经验以及近期重点的监测发现，滨海水厂外供水流量变化明显，每天6:00~23:00，外供水量基本稳定在1500~2500m3/h之间，其中8：00至10：00会偶尔出现2500m3/h以上的峰值；在23:00~次日6:00外供水量基本稳定在800~1100m3/h之间，因为变化规律较为明显，因此为及时调控运行模式提供了较便利的条件。5.3不同运行模式下单位时间供水量、服务压力及单耗的变化图5单位供水量、服务压力及单耗变化趋势（高压变频停运）图6单位供水量、服务压力及单耗变化趋势（高压变频启运）自2011年