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2006-07-06 10:52 網(wǎng)易 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
水廠是能耗大戶,電耗主要消耗在水泵的運行上。要想降低水廠的運行電耗,首要任務就要想辦法提高水泵的運行效率,使水泵在滿足管網(wǎng)供水壓力的前提下,達到較佳的運行狀況,減少無謂的能耗。
我廠在節(jié)能降耗方面就是通過對水泵進行測試、分析工作,根據(jù)管網(wǎng)壓力的需要,對葉輪直徑調(diào)整,使水泵在管網(wǎng)工況點下處于較高的運行效率,找出水泵較合理的搭配組合;同時加強基礎管理,對設備進行勤檢修,對超標的零部件進行及時更換;認真做好每年的預防性檢查,根據(jù)檢查結果結合設備的運行情況,提出、制定合理的方案,對設備進行改造;另外還要積極利用新工藝新材料。
一、以我廠某泵站為例,說明葉輪調(diào)整和合理搭配對泵組運行的影響
2001年我們對該泵站的3臺送水泵組進行了葉輪調(diào)整,現(xiàn)將調(diào)整前后所測得的數(shù)據(jù)進行分析,說明葉輪調(diào)整和合理搭配對泵組運行的影響。
測試日期 |
運行方式 |
葉輪型號 |
高效點 |
H=57m |
H=53m | |||||||
H(m) |
Q(m3/h) |
Pa(kW) |
η(%) |
Q(m3/h) |
Pa(kW) |
η(%) |
Q(m3/h) |
Pa(kW) |
η(%) | |||
8、18 |
39#單機 |
600S-47 |
55.7 |
2950 |
544 |
81.9 |
2775 |
525 |
81.7 |
3160 |
562 |
81.4 |
8、18 |
40#單機 |
600S-47 |
57 |
2950 |
576 |
79.4 |
2950 |
576 |
79.4 |
3300 |
609 |
78.3 |
8、15 |
41#單機 |
600S-47 |
53.9 |
3000 |
550 |
80.8 |
2640 |
520 |
78.7 |
3080 |
557 |
80.7 |
8、18 |
41#單機 |
24SA-10Φ680 |
58.3 |
3200 |
625 |
82 |
3310 |
632 |
81.4 |
3600 |
650 |
80.3 |
8、18 |
39、40#并聯(lián) |
600S-47 |
56.3 |
5900 |
1129 |
80.7 |
5750 |
1116 |
80.5 |
6470 |
1175 |
78.4 |
8、15 |
39、41#并聯(lián) |
600S-47 |
55.8 |
5675 |
1085 |
79.5 |
5400 |
1058 |
79.1 |
6100 |
1111 |
78.5 |
8、15 |
40、41#并聯(lián) |
600S-47 |
56.4 |
5900 |
1108 |
82.4 |
5900 |
1108 |
82.4 |
6450 |
1159 |
80.5 |
8、18 |
40、41#并聯(lián) |
40#:600S-4741#:24SA-10 |
56.9 |
6400 |
1200 |
82.6 |
6380 |
1198 |
82.6 |
7050 |
1260 |
81 |
5、23 |
39、41#并聯(lián) |
600S-47 |
56 |
5650 |
1076 |
80.9 |
5200 |
1050 |
80 |
6250 |
1127 |
79.3 |
5、23 |
40、41#并聯(lián) |
600S-47 |
55.6 |
6200 |
1130 |
83.7 |
5975 |
1108 |
83.4 |
6780 |
1200 |
83.7 |
5、23 |
39、40#并聯(lián) |
600S-47 |
56.8 |
5960 |
1119 |
82.2 |
5900 |
1113 |
82.3 |
6475 |
1225 |
76.4 |
由對比分析可見40、41#并聯(lián)組合和39、40#并聯(lián)組合,8月15日的測試結果與5月23日相比有所下降。39、41#并聯(lián)組合則基本持平。由以上對比分析可見,600S-47葉輪在揚程較高的狀態(tài)下運行,水量和效率均比較低,41#機換葉后比換葉前,高效點效率提高△η=1.2%,水量增加△Q=200m3/h,揚程提高△H=4.4m;當H=57m時,效率提高△η=2.7%,水量增加△Q=670m3/h;當H=53m時,水量增加△Q=520 m3/h,效率下降△η= -0.4%. 40、41#并聯(lián)組合8月18日換葉后與8月15日換葉前相比,高效點效率提高△η=0.2%,水量增加△Q=500m3/h,揚程提高△H=0.5m,然而當H=57m時,換葉后Q=6380 m3/h,η=82.6%,換葉前則難以達到H=57m,當H=53m時,水量增加△Q=600 m3/h,效率提高△η= 0.5%.由此可見24SA-10φ680葉輪比600S-47φ645的葉輪更適合高揚程工況的要求,且24SA-10φ680葉輪與600S-47φ645葉輪搭配適應的揚程范圍較寬。
對比同樣24SA-10,我們結合當前的揚程對φ675、φ680、φ685、φ690進行了性能曲線的對照分析,當前的揚程一般在57m以上,我們對性能曲線可知:
葉輪 |
H(m) |
Q(m3/h) |
η(%) |
Pa(kW) |
H(m) |
Q(m3/h) |
η(%) |
Pa(kW) |
Φ675 |
57 |
3230 |
81.2 |
613 |
53 |
3510 |
79.2 |
633 |
Φ680 |
57 |
3310 |
81.4 |
631 |
53 |
3590 |
79.5 |
650 |
Φ685 |
57 |
3400 |
81.1 |
650 |
53 |
3665 |
79.1 |
668 |
Φ690 |
57 |
3480 |
80.9 |
669 |
53 |
3740 |
78.7 |
685 |
由以上對照可知,在53-57m揚程范圍內(nèi),φ680葉輪效率較其它直徑的葉輪略高,且以往報表反映,在進入供水高峰季節(jié)時該泵站送水泵組的日間工況一般為56m-57m,夜間工況一般為50-51m,所以我們及時將該泵站的送水泵組葉輪調(diào)整為2臺600S-47φ645和1臺24SA-10φ680進行搭配,滿足了適應一天當中的高、低工況變化的需要。
二、積極使用新涂層材料改善水泵流道
在進一步探索提高水泵運行效率的新工藝過程中,我廠在公司的指導下應用了“貝爾佐納”公司生產(chǎn)的新型內(nèi)涂材料,在某泵站中26#、30#水泵進行泵體內(nèi)腔及葉輪表面噴涂的試驗。整個工藝流程簡單為:水泵拆卸——葉輪表面和泵殼內(nèi)腔表面進行噴砂處理——用特種材料對葉輪表面均勻涂上兩層特種材料——晾干——水泵裝配。經(jīng)過了噴砂、修補和涂漆處理后,發(fā)現(xiàn)水泵流道表面的氣蝕部分已被修復,整個表面沒有明現(xiàn)的凹凸感,手感較以往光滑許多。
在穩(wěn)定運行一段時間后,我們對這兩臺水泵進行了測試,并與噴涂前的測試結果進行比較、分析。
運行方式 |
機型 |
葉輪 |
是否噴涂 |
高效點 |
H=57m |
H=53m | ||||||||||
I |
H |
Q |
Pa |
η |
I |
Q |
Pa |
η |
I |
Q |
Pa |
η | ||||
(A) |
(m) |
(m3) |
(kW) |
(%) |
(A) |
(m3) |
(kW) |
(%) |
(A) |
(m3) |
(kW) |
(%) | ||||
26# 單 |
24SA-10 |
24SA- 10 Φ685 |
否 |
74.5 |
59.8 |
3325 |
670 |
81.1 |
75.5 |
3515 |
686 |
79.8 |
78 |
3750 |
713 |
75.9 |
是 |
73.2 |
60 |
3250 |
646 |
81.7 |
75 |
3500 |
672 |
81 |
77.5 |
3730 |
676 |
79.5 | |||
29、30#并聯(lián) |
同上 |
600S-47Φ645 |
否 |
57.2 |
5850 |
1095 |
83.5 |
5880 |
1100 |
83.4 |
6510 |
1128 |
82.4 | |||
是 |
54.4 |
6160 |
1090 |
84.6 |
5680 |
1050 |
84.2 |
6400 |
1103 |
84.5 | ||||||
29# 單 |
同上 |
同上 |
否 |
65 |
57.2 |
2925 |
549 |
83.15 |
65 |
2950 |
550 |
83.1 |
67.5 |
3310 |
583 |
82.5 |
30# 單 |
同上 |
同上 |
是 |
59 |
57 |
2780 |
496 |
87 |
59 |
2780 |
496 |
87 |
61.5 |
3140 |
533 |
85 |
從數(shù)據(jù)表可知,水泵進行了“噴涂”后,其綜合運行效能得到了明顯提高。以26#水泵為例,揚程H=57m時,噴涂后與噴涂前相比,效率η提高了約1.2%,電耗Pa下降了約3.33kWh/dam3;揚程H=53時,噴涂后與噴涂前相比,效率η提高了約3.6%,電耗Pa下降了約9.37 kWh/dam3.又從30#水泵噴涂前后與29#水泵并聯(lián)測試結果看,揚程H=57m時,噴涂后與噴涂前相比,效率η提高了約0.8%,電耗Pa下降了約2.33kWh/dam3;揚程H=53時,噴涂后與噴涂前相比,效率η提高了約2.1%,電耗Pa下降職了約4.54 kWh/dam3.由于30#與29#水泵在水泵型號、葉輪型號及大小均相同,吸水條件也相似,我們可對它們的各自運行參數(shù)進行比較,來說明噴涂的效果。揚程H=57m時,噴涂后的30#水泵與沒有噴涂的29#水泵相比,效率η提高了約3.85%,電耗Pa下降了9.76 kWh/dam3;揚程H=53m時,噴涂后與噴涂前相比,效率η提高了約2.5%,電耗Pa下降了約6.72 kWh/dam3。
結果表明,通過采用“貝爾佐納”公司的特殊工藝對水泵流道進行“噴涂”處理,能較有效地改善水泵的運行狀況從而提高運行效率,對節(jié)能起到了積極的作用。同時,這也啟發(fā)了我們水泵流道表面的順滑與否,直接影響到水泵的效率,我們在水泵檢修或者葉輪更換時,不要忘了對其流道表面的光滑處理。
三、根據(jù)工況需要合理選用新型葉輪
根據(jù)工況的變化合理地選用新型葉輪,是改善泵組運行提高效率的一個重要途徑。2002年我廠在公司指導下將某泵站的22#送水泵組32SA-10、Φ880的葉輪更換成32SAP-10、Φ880的新型葉輪并進行了測試對比。
為能使兩次測試中水泵都在相似條件下運行取數(shù),我們嚴格控制清水池水位在4.5米左右,同時出水壓力定點取數(shù),力求達到兩次的外界條件相似。
通過測試分析發(fā)現(xiàn),舊型葉輪(Φ880)的運行高效區(qū)分布在揚程H=0.44-0.57Mpa區(qū)域,水量Q=5544.51-8153.10m3/h,效率η=76.66-79.68%.新型葉輪(Φ880)在相似的運行條件下,高效區(qū)分布在揚程H=0.436-0.5425Mpa區(qū)域,水量Q=6028.89-8053.26m3/h,效率η=78.07-80.57%.
從我廠近年來的實際運行統(tǒng)計來看,我廠的供水壓力一般在H=0.46-0.56Mpa.同時,我們由附表三可以發(fā)現(xiàn),在H=0.52-0.56Mpa區(qū)域,新型葉輪在運行效率方面均低于舊型葉輪0.35-1.97%,但在H=0.46-0.52Mpa區(qū)域,新型葉輪則均高于舊型葉輪1.09-2.64%.這說明了,新型葉輪在低揚程下更優(yōu)于舊型葉輪,高揚程時則相反。然而,在水量方面,新葉輪則普遍比舊型葉輪少了60-310m3/h.這說明了新、舊葉輪由于流道的差異,葉片角度的不同,造成了流量、效率各有差異。
總的來說,新型葉輪盡管流量稍低于舊型葉輪,但在低揚程時運行效果是優(yōu)于舊型葉輪。由于公司東水西調(diào)的部署逐步落實,我廠的出廠水壓逐年下降,水量減少,新型葉輪更適合于我廠的實際生產(chǎn)需要。
四、我廠近年來泵組運行壓力變化和配水單位電耗完成情況
除了以上的一些辦法外,我廠特別注重基礎管理,加強設備的巡檢和維修工作,以及對報表的分析和統(tǒng)計工作。我廠還對一些不合理的吸水條件進行了改造,例如,為二號送水泵站的全部送水泵組加設了吸水井,使泵組在正常運行時的有效淹沒深度增加了1米,有效地解決了泵組由于淹沒深度不夠導致吸入空氣產(chǎn)生汽蝕的現(xiàn)象。
經(jīng)過了多年來的不斷摸索和實踐,我廠在泵組節(jié)能方面采取了一些行之有效的措施,使得泵組在外部工況逐年發(fā)生變化的環(huán)境下,仍然能夠處在比較高效的性能中運行,全年平均效率一般在78.5-80.5%。
綜上所訴,我國是一個發(fā)展中國家,多年來極其重視和發(fā)展能源的建設,尤其是電力能源的發(fā)展。但由于國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,電能的消耗更是與日俱增,在電能的供求方面仍存在一定的缺口。據(jù)有關部門統(tǒng)計,泵的動力消耗約占全國總發(fā)電量的20%左右,在我們供水行業(yè)中泵的能源消耗約占企業(yè)能源消耗的80%-90%.所以,做好經(jīng)濟運行工作,不僅可為國家的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻,而且對降低企業(yè)的成本也是非常必要的。
優(yōu)化水泵的運行效果、提高效率、降低電耗,方法是多樣的,不同的水廠可根據(jù)自身的特點選擇合理的方法,或者創(chuàng)造有利的條件來達到優(yōu)化目的。但節(jié)能工作的道路也是漫長的,需要我們不斷地去摸索和總結。只要我們能夠持之以恒,多想辦法,我們一定能把節(jié)能工作做好。
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