1自來水廠取水泵房基本概況

東莞市某水廠是20世紀80年代末90年代初分兩期建成投產(chǎn)的常規(guī)制水水廠,一期設(shè)計能力12萬m3/d,二期設(shè)計能力6萬m3/d,兩期共計供水能力18萬m3/d。取水泵房共有四臺取水機組,根據(jù)現(xiàn)時供水量,正常生產(chǎn)采用兩用兩備開機模式。其取水泵、電動機(圖1)是20世紀80年代國產(chǎn)設(shè)備,電動機導(dǎo)磁材料使用熱軋硅鋼片,能耗高、效率低、容易受潮。水泵效率與當(dāng)前市場上的產(chǎn)品相比也比較低。我廠考慮到原電動機能耗高、效率低、環(huán)保性差,而配套的水泵揚程較高,同樣存在耗能情況,而且3#機組是取水泵房四臺機組效率最低的一臺(參數(shù)如表1所示),為進一步落實公司節(jié)能降耗的工作安排,降低我廠的生產(chǎn)成本,預(yù)備先對取水泵房3#機組進行改造。

2機組效率測試

(1)考慮機組出口液控閥多年沒有檢修,可能出現(xiàn)內(nèi)漏,影響測試的準確性,在測試前需逐個水泵開蓋檢查內(nèi)漏情況。檢查步驟:首先把要檢查的水泵出口液控閥和手動閥都在完全關(guān)閉的情況下打開泵蓋,再慢慢打開手動閥,檢查液控閥漏水情況。在兩個閥都關(guān)閉的情況下,基本沒有內(nèi)漏,在打開出口手動閥的情況下,3#機組液控閥基本能關(guān)閉嚴密。所以除了測試機組外關(guān)閉其他機組出口手動閥,可以排除內(nèi)漏情況。

(2)出口和入口壓力表數(shù)據(jù)采集:用壓力校正儀校正合格。

(3)流量的記錄:每10min為一組數(shù)據(jù),三組共30min(精確到秒)。

(4)電機功率測試:記錄三組電子式電能表數(shù)據(jù),每組時間為10min(精確到秒),用此數(shù)據(jù)計算機組的效率。

(5)經(jīng)過公式計算,3#機組的效率為63.04%。

3新機組選型

為了保證日供水18萬m3,取水機組的取水能力應(yīng)在7500m3/h,根據(jù)現(xiàn)機組的流量數(shù)據(jù),新機組應(yīng)滿足流量Q≥3000m3/h:水泵揚程≥12.11m,水泵的汽蝕余量必須≤5.96m。綜合上述新機組需要滿足的條件,根據(jù)市場現(xiàn)有節(jié)能型水泵、電機技術(shù)參數(shù),采用流量3000m3/h、揚程13m、轉(zhuǎn)速740r/min、必需汽蝕余量≤4.8m、效率≥86%的水泵,電機則采用YE2型、功率132kw、低壓全封閉自扇冷式高效率鼠籠型三相異步電動機,效率可達94%以上。

4機組更換存在的困難

(1)生產(chǎn)設(shè)施老化嚴重,無法預(yù)知的不利新機組更換的因素比較多,特別是水泵出口液控閥和手動閥已使用20多年,雖然之前經(jīng)檢查證實水泵出口液控閥基本能關(guān)閉嚴實,但不排除真正實施工程時會出現(xiàn)新問題,這給新水泵機組的更換工作帶來了一定的難度。在新機組更換前應(yīng)先考慮該潛在危險因素,只有這樣才能保證新機組的順利更換,同時也是保證預(yù)期節(jié)能效果實現(xiàn)的關(guān)鍵因素。

(2)電機控制部分分析:舊水泵機組是采用155kw電動機驅(qū)動的,其軟啟動器是按照適配電機配置的,新水泵是采用132kw電動機驅(qū)動的,經(jīng)仔細分析軟啟動器技術(shù)參數(shù),適當(dāng)調(diào)整原軟啟動器相關(guān)參數(shù),完全能夠繼續(xù)使用,水泵控制部分不用增加新的投資。

(3)由于第二水廠近年來供水量逐步減少,更換水泵機組投資回收時間有可能比計算時間更長。

5水泵機組更換后預(yù)期節(jié)能效果

由于取水泵房開停機取決于清水池水位,每天需要開停兩三次,到晚上供水量更少,清水池蓄滿后,取水泵房需要全部停機。更換新機組后,計劃以3#機組作為主要供水設(shè)備,1#機組配合使用,2#、4#機組作為備用機組。1#、3#機組的取水量約7180m3/h,基本與供水量平衡。

從本公司以往更換水泵機組后所產(chǎn)生的節(jié)能效果看,利用預(yù)期提高泵站泵組整體效率的計算方法,得到節(jié)能量和實際節(jié)能量比較吻合,這里仍然采用預(yù)期提高泵站泵組整體效率的計算方法,計算可預(yù)期的節(jié)能量。

假設(shè)更換后泵站效率可達85%(我司絕大部分泵站的效率值都超過此值,信息來源為公司節(jié)能小組),查找水廠相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),更換新機組后預(yù)期節(jié)能效果如表2所示。

6結(jié)語

自來水廠原取水機組使用多年,技術(shù)老舊,效率低下,通過技術(shù)改造,更換揚程合適、效率高的水泵和超高效電機,對于降低能耗有一定的幫助,通過節(jié)約電費,既實現(xiàn)了節(jié)能減排,又提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益,可向公司其余子水廠推廣。