某企业自备取水泵站水泵节能改造探讨

2015年第8期(总第395期)节能ENERGYC0NSERVAT10N某企业自备取水泵站水泵节能改造探讨陈智华。吴葛，梁建武(纳爱斯集团有限公司，浙江丽水323000)摘要：某企业自备取水泵实测效率低下，通过对泵组的测试、分析，以及对水泵实际工况和周边环境的评估后。提出较为科学的泵组节能改造方案，通过改造取得了明显的节电效果。关键词：水泵；测试；效率；节能中图分类号：TK263文献标识码：B文章编号：1004—7948(2015)08—0077—03doi：103969／j．issn．1004—7948．2015．08．020引言工业企业中各类泵的用电比重往往都很大，据粗略测算，文中提到的某企业中各类泵的用电量占总厂用电量比例高达70％以上。在实际工程设计中，都是按高限值来计算设计各类泵的额定流量和扬程，泵的富裕量往往会放到很大，实际工况远偏离设计值，泵组运行效率低下。再加上，对泵的实际运行情况又缺少必要的监测手段，往往都是仅安装泵进出口的压力监测，只有少数对节能工作重视的企业可能会单独对泵组电机电耗加装测量装备；但对介质流量的监测，因流量测量设备的成本比较高，一般一套流量计的成本与泵组成本相当，绝大部分泵都不会安装流量测量设备。运行几年后，原本泵的实际工况就偏离了设计值，再经这些年的磨损，泵的效率就变得非常低，但由于缺少必要的监测手段，又很难被发现，浪费大量的电能，可见泵类节电潜力非常巨大。文中通过对某企业自备取水泵站用能情况的评估、测试、分析，在保证企业供水情况下，提出了更为合理的水泵配置和运行控制，实施后该企业泵站节电量高达30％以上，取得了显著效果。I泵站概况及测试分析情况1．1泵房概况江苏省某大型企业建有自备取水泵站，从附近河道取水，于2003年前后分二期建设完成I期、Ⅱ期水泵房。水泵房泵组配置如表1所示，水泵房布置简图如图1所示。表1水泵房泵组配置表改造前水泵房运行方式为恒压供水，供水主管网出口压力控制范围为0．19～0．2MPa，主管网出口距离I期泵房垂直高度约9m、距离Ⅱ期泵房垂直高度约10m，河道正常水位47．5m，I期泵房水泵出口水压0．28MPa、Ⅱ期泵房水泵出口水压0．29MPa；正常情况下开2—3台工频水泵，1～2台变频水泵用于调节供水压力，Iltt满足生产用水。水泵连续24h运行，年运行时间8000h以上。1．2泵房存在的问题1)水泵的额定参数与现管网运行参数不一节能ENERGYCoNSERVATION2015年第8期(总第395期)图1水泵房布置简图致。水泵房建成后初期，河道下游水电站还未开建，河道正常水位仅有41．5m，且当时的供水管网压力在0．22MPa左右，在泵组选型时，按实际扬程36m(9m+5m+22m)，考虑到一定余量，水泵额定扬程选用38．5m。近几年，河道下游建成水电站后，取水口正常水位抬升到47．5m，且生产车间用水情况也发生了变化，供水管网压力降至0．19MPa也能满足生产要求。造成现有水泵扬程有了很大的富裕，泵组电耗高了很多。2)水泵老化，维修频次多。泵组经过十几年长时间运行，水泵各部件磨损老化严重，尤其是1期泵房，水泵轴承密封是采用填料密封，密封效果不好，运行一段时间后漏水量就会加大，水泵吸水口真空度受影响，叶轮汽蚀加重，水泵效率降低，每半年都要拆开大修。且由于目前很多厂家已将该泵型列入淘汰产品，停止生产和销售，维修所需的配件很难买到，经常会影响到车间正常用水。3)水泵运行数据不全。泵房受到管网结构和测试装备限制，投运后一直没有安装单台泵组能耗监测设备，也没有采用便携式测试仪对泵组单机耗电量和效率做过详细的测试，对泵组实际耗电量、效率都不清楚，只有整个水泵房配有电能表，运行人员只能凭月度水泵房耗电量及各车间生产情况粗略判断泵组运行情况，对泵组到底有多少节能空间没有量化数据，亟需对各泵组进行详细的单机能耗测试。1．3泵组单机能耗测试情况水泵房没有配备任何流量测量设备及单台泵组电能表，但每台水泵出口均有就地压力表。借助公司能源主管部门配备的便携式超声波电磁流量计和多功能电能检测装置，在维持各供水参数不变情况下，采用各台水泵轮换运行方式，保证被测泵组在测试期间满载运行，逐一对各泵组实际能耗情况进行测试。流量测点放在每台泵的出口，压力测点利用原来就地压力表测点，测试用压力表经公司计量部门检定。测试时间为2014年11月17日～2413每天早上8至下午5点。水泵效率计算公式如下：叼水泵=3~．6QP．p输g入H×l0。％(1)式中：叼7K泉一水泵效率，％；Q一水泵平均流量，m／h；p一水的密度，取P=1000kg／m；g一当地重力加速度，取g=9．8m／s；H一水泵扬程，水泵出口压力一入口液位，In；P输入一电机输入功率，kW；'7电机一电机效率，因电机实际效率测试非常复杂，为考虑