地下水厂节能改造研究

城镇供水NO.1201613CITYANDTOWNWATERSUPPLY·节能减排·涧东水厂是洛阳市目前供给城市用水的两座主要的地下水厂之一，始建于1988年，设计日供水能力16万立方米。涧东水厂作为国内典型的地下水厂，由于地下水各项水质指标较好，其水处理工艺是传统地下水处理工艺，井群出水在进入厂区后在清水池前端加氯处理，清水池出水由送水泵房加压送至城市管网。2013年洛阳北控水务集团有限公司为进一步降低企业运行成本，提高企业效益，保障生产安全，委托我院对涧东水厂进行改造方案研究分析并提出改造优化方案。1.水厂设备现况及耗能分析地下水厂供水系统一般由水泵、电机、电控及自动化系统、阀门、管网等部分组成，从系统的角度出发，节能改造要综合考虑所涉及的多个环节。涧东水厂供水系统于1988年9月竣工并投产使用，已运行了26年，普遍存在老化、能耗偏高、安全隐患等诸多问题，现就供水系统各环节的耗能问题分析如下。水厂送水泵房目前共有9组供水泵，水泵型号、参数如表1：地下水厂节能改造研究冷静1胡海2李鹏1（1.洛阳市淼泉给水排水设计院，河南洛阳471003，2.洛阳北控水务集团有限公司，河南洛阳471003）摘要：老地下水厂由于设备老化、能耗较高、存在安全隐患等因素，对城市供水安全造成很大的影响，而且增加了供水企业的运行成本。本文根据调查数据对老地下水厂能耗进行了分析，并提出改造优化方案，对同类型水厂改造有一定借鉴意义。关键词：地下水厂能耗分析变频调速表1水泵型号、参数表�����������������14SH-13�������������������14SH-13�������������������14SH-13�������������������14SH-13�������������������14SH-9B�����������������14SH-9B�����������������24SH-9B������������������24SH-9B������������������24SH-9B��������������������������从上述数据分析，泵房现有水泵扬程偏差较大，水泵出水相互影响，并且未采用变频调速技术，操作人员为保证城市供水压力，只能靠开停水泵甚至采用关压出水阀门的方法调整出水压力，不仅耗能，而且降低了机组的使用寿命。水泵运行方式一般白天一台大泵带二至三台小泵运行，夜间两台小泵运行，中泵几乎不用，造成设备利用率低，且水泵长期不在高效区运行，综合单耗较大。水厂高低压配电系统现状为6kV系统，采用两台SL7—2500kVA10/6kV、SL7—2000kVA10/6kV变压器进行供配电。不仅增加了一级能量转换设备，增加了配电系统的损耗，而且水泵机组6kV高压电机能耗也相对较高。DOI:10.14143/j.cnki.czgs.2016.01.00414城镇供水NO.12016CITYANDTOWNWATERSUPPLY·节能减排·2.改造方案探讨首先对加压泵房运行历史数据采集，掌握日供水峰值的最大流量、压力、开泵情况，和供水低谷时的最小流量、压力、开泵情况，及相关数据的均值。根据泵房供水历史数据分析，重新选择水泵流量、扬程及台数搭配，使新泵大部分时间工作在高效区，提高设备利用率。日供水流量调查分析图如下：������������������������������������������������������������������������������图1日供水流量调查分析图根据调查数据显示，近年来涧东水厂送水泵房供水流量最低1200m3/h最高6500m3/h，大部分时段在4500～5300m3/h，运行压力在0.43～0.49Mpa之间。在选择水泵时，参考水泵型谱，尽量选用叶轮不切削的型号，并且考虑利用泵房现状进出水管道以便减少改造难度、节省改造费用，最终新泵选用50米扬程五台（3000m3/h一台、2800m3/h一台、2100m3/h两台、1300m3/h一台），其中一台2100m3/h泵采用变频调节。实际运行白天一台大泵配变频泵，夜间仅运行一台变频泵。这样运行减少了频繁启停水泵，有效稳定了管网压力。新泵选用佛山水泵厂KPS型高效水泵，选配不锈钢叶轮和博格曼机械密封，效率能达到90%，新泵在出厂前进行试验台效率测试，确保水泵质量达到预期效果。新泵比老泵效率大幅提高，又能长时间工作在高效区，因此泵房送水能耗大幅下降。电机匹配的是南阳防爆电机厂的Y2型电机，该电机结构紧凑，散热效果好、运转噪音小、效率高，实现了机泵的最佳匹配。高低压配电系统改造。高低压配电系统改造取消了6kV系统2台变压器，水泵机组高压电机采用与外电高压线路一致的10kV电机，并将使用了二十多年的GG1A高压柜、GGD低压柜更