二次供水系统中的节能降耗.docx

二次供水系统中的节能降耗.、八、 刖言 随着我国经济快速增长，各项建设取得了巨大的成就，同时也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐节能降 耗，这一重要、紧迫的任务摆在了经济快速发展的面前，也摆在了企业发 展的面前作为一名一线的技术工作者，本人有幸参与了珠海生活用水 二次加压设备的管理工作，并且逐渐摸索出了在二次供水系统中降低能 耗的方法与经验，在此与供水同仁一起分享和探讨概述目前，我公司接收、管理的生活用水二次加压泵房共376个主要 的供水方式为：增压设备和高位水池（箱）联合供水、变频调速供水、管 网叠压供水、气压供水这四种供水方式各有其特点：八、、・1、 增压设备和高位水池（箱）联合供水的供水方式设计和操作都很 简单、维修方便，运行稳定、可靠，但地下水池（箱）和高位水池（箱） 都要占用一定空间2、 变频调速供水方式是水泵直接供水至客户，节省了楼顶水池 （箱），供水系统总体投资少，供水压力比较稳定和可控，但依赖变频器和PLC的使用，一旦变频器或PLC故障，更换和维修有难度3、管网叠压供水方式是在供水主管网水压基础上通过水泵直接供水 至客户节省了水池（箱），水质比较有保障，对于单个供水系统来说比 较省电，但依赖主管网的水压。

4、气压供水的方式是通过气压罐对供水管网进行调压供水，主要在 老旧小区或客户比较少的小区二次加压泵房中使用，设计和操作简单， 但水压有一定的波动如何将这几种供水方式合理的运用到住宅小区生活用水二次加压系 统中来，如何科学的管理生活用水二次加压设施是节能降耗的关键下 面将从两个方面阐述在生活用水二次供水系统中如何做好节能降耗工作一、合理设计1、正确选用供水方式选择一个符合小区生活用水二次加压系统的供水方式是节能的关 键这就是我们常说的"量体裁衣”了前面介绍了几种供水方式的特 点，我们可以根据其特点进行分析并选择⑴增压设备和高位水池（箱）联合供水相当于小区供水的一个"小 水厂"，上、下两个水池都有储水功能，可以形成对市政供水的错峰用 水，是最节能的供水方式之一它运行的整个过程是：市政水进入地下 水池后通过加压泵供给高位水池（箱）再到各用水点这种供水方式控 制柜简单，元器件便宜，维修快捷高位水池（箱）具有一定的储水能 力，水泵不需要24小时运行，对水泵损耗低且耗电量低在实际管理中 的一些小区加压泵一天才运行一到两次就可以满足客户的用水需求当然，这种供水方式不是每个小区都适用在工作中通过观 察,发现这种供水方式在规模比较小的（100〜200户）、多层或次高层 建筑物的住宅小区二次加压系统中比较节能。

例如：金景花园住宅小区 共3栋，4-1 0层采用的是增压设备和高位水池（箱）联合供水方式，二 次加压受益用户92户，加压设备平均电耗为0、4kw.h/ m3山景轩住 宅小区共2栋，4-8层采用的是气压供水方式，二次加压受益用户56 户，加压设备平均电耗为3、2 kw.h/ m3同样是规模比较小的住宅小区选 择的二次加压供水方式不同，则电耗相差很大，类似这样的例子还有很 多⑵变频调速供水是在气压供水的基础上发展而来，是近年来设计、 使用比较多的供水方式它运行的整个过程是：市政水进入地下水池后通 过加压泵供给各用水点变频调速供水通过变频器的频率变化与水泵的 转速变化相结合，改变水泵转速的方式来调整供水量这种供水方式控 制柜自动化程度高，操作方便，但变频器和PLC对工作环境有一定的要 求由于设备需要 24小时运行来稳定供水压力，水泵配置对节能就相当重要了该供水方式用于规模比较大、用户数量比较多（ 200户以上）、建 筑物标高不同、需要垂直分区供水的次高层或高层住宅小区二次加压系 统中比较节能例如：恒泰豪庭住宅小区共4栋，7-12层为二次供水低 区、13-17层为二次供水高区，受益用户200户，加压设备平均电耗为 2、28kw.h/ m3金域廊院住宅小区共8栋，4-11层为二次供水低区、12-17层为二次供水高区，受益用户851户， 加压设备平均电耗为1、1kw.h/ m3。

通过这样的对比，我们可以清楚的 看到变频调速供水方式在受益用户数量大的住宅小区所体现出来的节能效 果⑶管网叠压供水是为了让变频调速供水更节能和保障水质的情况下 应运而生的供水方式它运行的整个过程是：市政水进入无负压罐后通 过加压泵供给各用水点其实就是在没有水池（箱）情况下的变频调速供 水，在市政管网压力上叠加一个水泵压力供给用户这种供水方式的设 计对周边管网压力非常依赖，水质有保障，投入成本低，耗能少但不适 用于规模比较大、用户比较多的次高层、高层住宅小区它的使用可说 是对整个市政供水系统的泄压，是在供水企业耗能高的前提下来体现这 种供水方式耗能低的表象但是其在混合供水中，却发挥着巨大的节能 作用，而且不影响市政供水系统岭南世家荣景园就是典型的例子其 二次供水中区（5-11层）共530户，使用的是变频调速供水；二次供水 高区（12-18层）共24户，使用的是通过高区加压设备在中区供水管网 上的叠压由于高区用户少，直接使用变频调速供水则客户用水成本 高，通过在中区供水管网上叠压的方式节能显著据统计，目前中区二次 加压设备运行的平均能耗为0、63 kw.h/ m3，高区二次叠压设备运行的 平均能耗为0、3 kw.h/ m3。

⑷气压供水方式由于存在气压罐胶囊经常破损、维修强度大、压力 波动的特性，满足不了人们目前的生活需求，逐渐被市场淘汰，在此就不 赘述了2、正确选用合适的供水设备一个住宅小区选定了供水方式、二次供 水的楼层范围、二次供水受益用户数量，我们就可以根据相应的公式、规范以及经验来合理、经济的选择适当的供水设备⑴一般来说，增压设备和高位水池（箱）供水方式其设备的选型是 最简单的首先考虑水泵出水口到最不利点的（高位水池（箱）的入水 口）的高度差,根据下式确定水泵扬程：H>0.01H1+ 0.001H2 + 0.01 v 2/2g式中H一水泵的扬程（MPaHI-水泵出水口与高位水池（箱）的入水口处得高度差（m H2-管 道（水泵出水管口与高位水池（箱）入口处）的全部水头损失（MPa ）v —高位水池（箱）入口流速（m/s ）在增压设备和高位水池 （箱）供水方式中水泵的流量由二次供水受益客户最大小时用水量来确 定由于水泵只要供水至高位水池（箱），根据流体机械理论，在相似 工况下，水泵的流量、扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三 次方成正比，所以该供水方式的设备选择低转速的DL型水泵就可以满足 供水要求且节能。

水泵按一用一备配置即可⑵变频调速供水首先要确定小区二次供水如何分区，再根据各供水区域的的楼层范围、受益用户数量来选择设备的型号根据水 泵的特性曲线，如果要水泵在一个高效率的区间运行，住宅小区生活用 水二次加压系统使用变频调速供水方式必须分区，才能体现变频调速节能 的作用否则，供水受益客户用水成本高，能源浪费严重多层和次高 层的小区分为市政供水和二次加压供水，高层小区要根据楼层进行划分比如一个高达 42层的住宅小区，在小区周边管网压力足够的情况下，小区生活用水可按如 下分区：1-4层为市政供水；5-12层、13-22层、23-32、33-42为二 次加压分区供水根据设计的供水区域可依据下式确定水泵扬程：H> 0.01H11+ 0.001H22 + H33式中H —水泵的扬程（MPa）H11—水泵出水口与最不利点的高度差（ m）H22-管道的全部水头损失（MPaH33-该供水设备供给范围内最不利配水点的最低工作压力（MPa）变频调速供水的流量应按供水区域内设计秒流量和每小时最 大用水量来综合确定系统的扬程、流量确定了，选择水泵的配置就简单了考虑到水泵在系统零流量的频率P0 一般为25〜35HZ为了达到节能的目的， 我们根据水泵的转速频率和供水区域的流量范围来确定水泵的配置。

水 泵最不利工况点应在水泵特性曲线高效区段的右端点规模较小的供水区 域（300户以内）用水系统可选择同型号水泵3〜4台，水泵功率一般不 超过7、5KW ；规模较大的供水区域（300至1000户）水泵功率不超过 15KW的，不仅要考虑配置3〜4台主泵,还应配备1〜2台小泵在夜间 和平时小流量时变频供水不同的供水量段，要求有相应的频率来保证 用水量的变化，所以在变频调速供水中要选择频率调节范围比较大的高转 速的CDL LG等运行相对稳定的高速水泵在实践中，我们通过上述的方法可以确定这样做既满足客户用水要 求还提高了水泵的运行效率，特别是整个二次加压系统在运行中相当省电当然一个适当体积的气压罐也是必不可少的，它能够延长水泵的睡 眠时间、降低水泵损耗、延长水泵寿命、最大限度的节能3、合理选择供水管道的管径及铺设方式管径大小设计直接影响二次 供水系统的流量和压力，也影响着水泵运行的效率,间接产生能耗铺设管道时应按相关规范和实际情况进行合理的铺设，避免产生多 余的水头损失二、科学管理通常,大部分生活用水二次加压泵房建成后都移交给供水企业管理、 维护如何科学的管理二次加压设备、降低故障率、提高设备的使用寿命 是我们工作的重心，对降低能耗与减少排放也有着明显的成效。

在二次 加压泵房管理中，应从两个大方面着手，梳理、细化工作内容和流程，全面实现科学化管理1、二次加压设备的管理A、泵房日常巡查、维护首先，对管理的所有生活用水二次加压泵房必须建立详细的档案 另外，组建专业的维护队伍对泵房定期巡查，并把设备运行情况、水压、 设备及管道有无渗漏、水池浮球阀的情况登记在巡查记录本上这样， 就可以实时掌控每一个管理的泵房运行情况，做到随时发现"跑"、"漏"现象，避免不必要的漏损B定期保养① 、轴承定期注入润滑油：水泵正常运行每5000小时后，水泵轴 承注油系统内必须注入适量的钙质润滑油② 、定期检查水泵的密封系统：每隔15日检查水泵的密封系统，机 械密封系统，在运行前要检查泵体内是否有水，无水时不能启动水泵，否 则因密封件无法降温易损坏③ 、平时注意轴承周围的清洁：由于轴承的转速高，当其他杂物进 入轴承时，易损伤轴承体，大大降低轴承的寿命特别是水泵出现被水淹 过或被其他杂物填埋时，必须拆卸轴承进行清洗，必要时更换轴承定期对水泵、电机进行保养可以延长设备运行的寿命，也可以保障 持续、正常供水，同时降低了噪音本人认为，减少设备更换的频率或者 说延长设备使用时间，其实就是节能减排。

C技术改造自2008年以来，由我所牵头改造过的老旧、残缺、电费高、噪音扰民的生活用水二次加压泵房数已达41个通过技术改造，我们把一批配 置不合理、耗电量大、噪音大的小区二次加压设备进行了针对性的更 换同时，在改造中也尝试着把经济性和节能降耗相结合，并取得了较 好的效果滨海大厦住宅小区位于珠海情侣中路，是一栋25层楼高，有162户的老旧小区其生活用水二次加压泵房分为两个区，即：5-13层为中区气压供水，14-25层为高区增压设备和高位水池（箱）供水由于接收管理之前，加压设备缺少维护、保养 ，腐蚀、残缺比较严重,水泵运行效率也低；中区气压供水水压波动大，水锤现象时有发生，管件需经常更换针对这种情况,2010年4月，公司对其 进行了技术改造其内容是：废除中区加压设备，更换高区加压设备，将 中区加压管道与高区高位水池（箱）出水管串联这样，在不增加高区加 压设备功率的情况下，利用"虹吸”原理将高位水池（箱）内的水对整个住宅小区所有客户进行覆盖式供水其二次加压电耗从改造前的0、66 kw.h/ m3下降到 0、32 kw.h/ m32、水池（箱）的管理目前，我们管理的水池（箱。