某工业园区供水系统节能改造案例分析.docx

    某工业园区供水系统节能改造案例分析    雷红霞 国志鹏 张 晨摘 要：通过对某工业园区供水系统的节能分析，对园区现有供水系统进行了优化改造，并对改造后的运行情况进行了跟踪，对改造后的实际运行费用与往年进行了对比，经评估达到了安全稳定、节能降耗的目的关键词：供水系统;水泵;节能改造0  引言近年来，我国水资源短缺问题日趋严重，调水规模不断扩大，供水系统的稳定和降耗成为急需解决的问题随着供水技术和控制检测技术的不断发展，为了降低供水成本，确保系统运行稳定，一些老旧的高能耗供水系统的更新改造成为必然1  节能改造的必要性在供水系统中，供水泵是最大的耗能设备，控制系统是否科学，也在一定程度上决定了水泵的能耗在一些老旧的供水系统中，存在供水泵长期偏离高效区工作、系统设计不合理或设计参数与实际运行参数严重偏离、控制系统不合理等问题，造成水泵实际运行效率较低，能耗增加，吨水输送成本偏高2  供水系统节能改造的途径供水系统的节能改造主要从以下两个方面入手1）提高泵机组本身的效率泵机组效率的提升包括泵效率的提升和电机效率的提升随着泵类和电机产品的技术革新，其效率有了很大提升，有必要对一些老旧设备进行升级改造。

2）提高系统的运行效率这主要包括对系统和水泵选型进行优化设计、确保水泵在高效点运行、采用变频控制、合理设计管道、降低管损等措施供水系统的节能改造流程如图1所示3  某有色金属厂供水系统改造厂区内原有6套供水系统，分别为厂区提供工艺用水及园区内生活用水，先期仅对四泵站矿区生活供水系统进行改造3.1  原有供水系统状况3.1.1  原有系统工艺在原有系统中，共设计2台套多级给水泵，一用一备运行给水泵从取水池中取水，加压后供给矿区住宅区二次加压设备，经二次加压后提供给住户水泵工频运行原有给水系统原理如图2所示3.1.2  原有设备主要参数原有设备主要参数如表1所示3.1.3  原有系统主要运行参数及运行费用（1）对1#供水泵的实际运行参数采用电能质量分析表（图3）进行了实测，实测数据如表2所示，从表中可以看出，1#供水泵的实际效率只有0.592）根据表2中数据及电脑记录的年实际运行时间，经计算可得出年运行费用，如表3所示从表3数据中可知，1#供水泵常年在 83～138 m3/h区间内运行，而从表1中数据可看出，1#供水泵的高效工况点为162 m3/h因此，1#供水泵常年运行于高效工况点之外，导致运行效率低下。

3.2  改造设想3.2.1  原系统分析根据实测数据和自控系统记录数据，经分析，发现该系统存在以下问题：（1）在该系统中，给水泵属多年前国产产品，产品自身效率较低;（2）给水泵额定流量为162 m3/h（铭牌流量），而实际常年运行在83～138 m3/h，导致泵实际运行参数严重偏离高效区;（3）原系统虽然加装了流量計、压力模块等计量仪表，却一直采用工频控制，没有根据供水压力对泵进行调节，导致整个系统运行效率低下3.2.2  改造方案（1）针对实际供水瞬时流量变化范围大的问题，将1#供水泵更换为3台50 m3/h泵（1-1#泵、1-2#泵、1-3#泵），采取在低峰负荷开启1台，在高峰负荷开启3台的形式，确保每台泵在高效区运行;（2）考虑到整个系统的运行情况，将其中的1-1#泵采用变频控制，1-2#、1-3#泵采用工频控制的形式运行，通过PLC控制系统根据实际供水压力对3台泵进行调节运行，以达到节能的目的;（3）将原2#供水泵作为备用，不作更换，以节省改造费用3.3  改造后效果3.3.1  改造后工艺原理经过改造后的供水系统原理如图4所示，改造后供水泵参数如表4所示3.3.2  改造后实际运行效果经过3个月的实际运行后，调取控制系统自动记录的输水总量和耗电量，经分析计算，最终确认电耗从改造前的0.92 kWh/m3降至0.685 kWh/m3，供水泵效率从改造前的59%上升至77%，预计年节省电耗25万kWh。

4  结语我国城镇供水系统是一个庞大的耗能系统，其中电能的消耗约占整个系统生命周期成本的50%以上因此，在确保供水系统稳定运行的基础上，最大程度地降低吨水输送电耗，对供水企业和国计民生都有着重大的意义从上述案例中可以看到，随着技术的进步，城镇供水系统有着很大的降耗空间在实际案例中，我们应清楚地认识到节能改造绝不是对某一设备的简单更换，而是通过对整个工艺系统的实际运行状态的监测和分析判断，对整个系统进行优化和量化，从而选择适合的工艺和设备，这样才能保证设备以及整个系统高效可靠的运行[参考文献][1]  李艺.给水排水设计手册[M].3版.北京 ：中国建筑工业出版社，2017.  -全文完-。