摘要：长江原水厂地处罗泾镇，管理着上海主要水源地之一的陈行水库，目前拥有两处取水泵站，两处输水泵站及一处增压泵站，按国家及公司倡导的节能减排倡议的要求，分析长江原水厂的机泵设备，确实存在一定的高耗能问题，其原因较为繁杂，为了能够准确探究相关问题，进行节能降耗措施设计，本文需要从长江原水厂机泵设备的角度入手，对现阶段长江原水厂所采用的机泵设备进行全面分析，从而探究其可能存在的高能耗问题原因。最后，再通过相关的节能设计手段，从高能耗问题视角出发，提出节能降耗的具体对策，提高机泵设备的应用水平。
关键词：水厂机泵；节能；降耗；能耗管控
前言：机泵设备在运行过程中，由于其所处的环境特征和运维特点，最终影响其能耗过高，是一种较为普遍的现象。在目前的机泵设备应用环节中，存在有一系列的设计、管理问题。这些问题的存在使得长江原水厂的机泵设备难以真正实现节能降耗。高额的能耗问题直接关系着机泵设备的运行成本损耗问题，成为本厂在公司倡导的节能减排方面亟待作出提高的主要挑战。为了使机泵设备的能耗得到降低，需要首先对能耗原因作出全面分析，并以分析结果为依据，提出解决对策。
一、机泵设备产生高能耗的可能原因分析
（一）管道设计不完善
在机泵设备的设计和搭建过程中，水泵本身的位置安排和管道设计安排之间应当具有对称性，从而保证水泵进水与管道出水之间相互协调，提高水的利用率。但是在长江原水厂实际的机泵运用当中，管网设计始终处于不断变化的过程之中，尤其随着近年来自动化控制系统的上线，对原有的主泵、辅助机泵以及管路管网有较大的改变，这种变化所造成的系统的复杂性，导致了水泵无法在高效区内保持运行作业，一些老旧的建造环境无法完美匹配现有的技术标准，在改造过程中也是一个十分突出的问题，这一系列问题使得机泵运行存有的管路过长、渗漏、回流、机泵扬程与管道不匹配等问题，产生无效流量，增加能耗。
（二）机泵运行维护不合理
运维工作是提升机泵运行效率、保障运行安全的重要工作内容。而在长江原水厂的机泵运用中，由于随着供水量的不断提高，尤其在近期随着嘉定水厂及罗泾水厂的投运，造成设计之初核算参数和水路系统复杂性之间无法得到充分体现，造成了一定的设计误差。这一误差直接影响到了后续的机泵运行和机泵设备的运维工作。例如现阶段取水车间的破坏阀出现了漏气的问题，机泵运行时，破坏阀关闭不严密，管道内无法形成真空，造成了机泵功率上升，用电量提高，出水量下降等问题，这些都是造成机泵设备产生高能耗的根源。运维人员需要首先对破坏阀的漏气情况进行判断，随后需要对机械磨损，密封圈及控制设备情况进行全面分析，避免其内部存有污垢、杂物、锈蚀等问题存在，并对破坏阀进行结构升级改造。在维护工作中，一旦存有分析缺失、维护方式不当，就会直接造成耗能升高。
二、机泵设备节能降耗的有效对策
（一）做好机泵的合理选择工作
机泵设备管理当中，对于水泵进行设备选型需要依据水泵自身的电动机效率作出充分判断。一般情况下，在进行水泵选择时可以根据节水需求选择变频调速、液阻调速等设备。这种类型的水泵设备可以根据供水需求情况进行调整。而对于长江原水厂来说，第一输水泵房主泵采用的水泵设备为离心泵，离心泵具有较高离心率，能够使水流向出水管道，得到较高扬程的水流；取水车间和第二输水泵房主泵主要采用斜流泵，斜流泵则具有转速较慢，扬程较短，流量大等特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆辅助机泵则大多采用离心泵，此外，在水泵的安装和维修方面，由于本厂的水泵运作始终处于连续作业环境之中，因此在进行安装时，安装人员需要对振动情况加以控制，通过选择与管网相互协调的安装方式，避免设备损耗的增大，造成漏水、堵塞等不良现象。在维护工作中，应当形成定期检修的制度，通过日常巡检，对其进行轴承、水冷却设备的调整，使其始终处于健康的运行状态。
（二）加强对水泵能耗的管控
在以往的降损技术手段当中通常会采用关闭水泵阀门的方式，对水流流量和水流的输出环境进行控制，实现能耗的降低。但是这种方法缺乏必要的灵活性，无法适应本厂的机泵设备运行条件，因此在科技研发领域的创新中，新型的变频调速技术的出现使得机泵降损节能控制手段更加智能。在智能的变频控制中，控制系统通过对机泵环境和运行需求进行分析，形成合理的调控方案优化，避免设备出现负荷增大、资源浪费等问题。对于本厂来说，可以根据自身发展条件增加变频等调速设备选择。
（三）合理调节机泵的运行速率
在水泵运行过程中，水泵自身的运行转速、流量以及扬程等参数数据，都与水泵的节能降损控制有着密切的关联。在水泵的高效区中，通过采用变频调速器的方式，能够使水泵快速达到高效区范畴之内，因此可以通过采用增加调速器的方式，对水泵的相关运行参数进行控制，降低不必要的损失，控制工作效率。在本厂的机泵运行中，针对用水量高峰时期，可以依据调速器的设定，增开水泵，参与供水运作；而在用水量降低时期，则可以减小用水量，避免水资源的浪费。具体来说，本厂机泵运行并不仅仅是增添水泵的开放数量，而是对水泵自身的运转速率进行调节，实现参数控制，降低复杂结构所造成的影响，避免电力资源、水资源、功率的浪费[1]。
（四）明确取水扬程及时间
机泵设备的取水扬程过程是另一项重要的节水降耗环节，在整个过程中，机泵设备的取水扬程通过电力控制将水资源由取水口运送至水库，由水库再运送至各自来水厂。因此为了能够准确完成取水需求对扬程值参数进行合理控制，避免造成耗能增加。在实际的取水中，还应当结合长江的涨落潮特征，对长江高潮位和低潮位进行区别对待。取水泵站在进行生产时，可以采用高潮位时全力取水，低潮位时适量取水的方式来降低能耗，据实际统计，第二取水车间在长江高潮位时取水单泵的功率仅有1000kw左右，而在低潮位取水时则能达到1400kw左右，由此可见，合理的取水时间对机泵的能耗有着非常大的影响[2]。
（五）加强对电机组的改造
首先，在电机周期性维护过程中，可以对检修质量进行提升，最终使得整个机组的功率因素得到稳定提升。其次，在无功功率补偿措施使用上，可以将电动机功率因数进行进一步提升，最终实现电能消耗量的有效降低。再次，在电动机功率因数降低过程中，需要通过补偿工作的配合，将电容器的作用充分发挥出来。另外，为了避免异步电动机出现空转现象，需要将高分子喷涂材料的作用充分发挥出来，在实现相关技术完善的同时避免腐蚀、锈蚀等问题的出现。与此同时，为了避免设备出现大规模磨损情况，还可以对喷涂材料进行应用，并将密封技术的作用发挥到最佳，最终实现整个系统阻力和消耗能力的有效降低，在节能效果体现的同时，机泵的曲线特征也能充分反映出来。
结论：综上所述，长江原水厂的机泵设备在运行过程中表现出的了一些高耗能的问题。为了能够提升水资源的利用率，合理控制能耗成本，实现节能降损，需要从工作方式选择、扬程控制、取水时间、机组改造等多个方面进行改进，最终避免能耗问题的产生。
参考文献：
[1]赵国栋.化工机泵设备的维护保养与节能降耗的关系[J].化工设计通讯,2018,44(01):121.
[2]张海涛.自来水厂机泵设备节能降耗措施的探讨[J].技术与市场,2016,23(06):152-153.
论文作者:顾宇杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：水泵论文; 设备论文; 水厂论文; 长江论文; 扬程论文; 潮位论文; 节能降耗论文; 《电力设备》2018年第11期论文;