肇庆市肇水水务发展有限公司 广东肇庆 526020
摘要：在自来水厂运行中，水泵是其中的能耗大户，研究降低自来水厂水泵电耗的技术措施具有十分重要的意义。本文结合某自来水厂实例，对其水泵改造方案进行了介绍，并分析了水泵的降耗技术措施，为有关需要提供参考。
关键词：自来水厂；水泵；降耗技术
引言
随着我国社会经济以及工业的快速发展，能源短缺问题日益突出，节能意识也日益深入人心。在大力倡导节能降耗的今天，水泵作为自来水厂的耗能大户，对自来水厂水泵机组进行优化改造，降低水泵机组的能耗，对促进自来水厂的发展以及提高水厂运行的经济效益具有十分重要的意义。基于此，笔者进行了相关介绍。
1 供水泵房概况
某自来水厂西车间供水泵房建造于1993年，设计供水量为5.0×104m3/d，选用的三台供水泵为14Sh－13A型双吸离心泵，选配的电机为JS116－4型异步电动机，其离心泵工作性能见表1，性能曲线见图1，电动机基本参数见表2。
2 机泵运行能耗分析
根据14Sh－13A离心泵性能曲线分析可知，该型号机泵最佳运行工况条件下的流量范围为864～1332m3/h，其效率可达到80%，但由于其供水管网部分瓶颈管段实施改造后，供水泵房的出水压力仅需280～300kPa即可满足供水服务压力，为此，现有机泵运转过程中出现了诸多缺陷。
①水泵运转偏离高效区段，电耗大。实测单台机泵运行时，供水流量高达1400～1600m3/h，严重偏离高效区段，水泵效率下降至65%～70%，从而导致电耗高。
②气蚀现象明显，噪音污染大。由于水泵处于超负荷运行状态，进水管流速过快，导致叶轮、泵壳内壁被气蚀现象出现，减少了叶轮的使用寿命，同时超负荷运行状态下的泵房内噪音较大，通过噪音测试仪检测噪音高达75dB。
③电机温升明显，安全生产存在隐患。由于偏离高效区段，电动机的运行工况较差，导致电动机的铁芯温升较大，机壳几乎烫手，给安全运行带来了极大隐患。
3 改造方案制定及机泵选择
通过实测和分析得知，现有的机泵已经不适应工况要求，需要进行更新改造。更新改造的方案可通过叶轮切削、调速运行或更换水泵等方式进行。城镇水厂综合考虑诸多因素，主要考虑到现有的机泵使用均超过20年，而且叶轮已经切削一次，其配套的JS型电动机属于国家强制报废系列中，最终确定采取更新机泵方式进行。对于水泵的选择方案，其优劣只有通过各方案之间的相互比较才能得出，因此决定参照用泵组的年综合费用作为选泵模型的目标函数，年综合费用最小的为最优方案。
通过扬程、流量、水泵效率以及水泵的运行安全转速四个约束条件来模拟计算年综合费用，最终选定双吸式中开离心泵以及西门子（中国）有限公司生产的高效电机。具体性能参数见表3，离心泵性能曲线见图2。
4 改造施工及运行能耗分析
4.1 实施改造
城镇水厂在选定离心泵和电机的基础上对西车间供水泵房3组机泵进行了更新，同时将原有的启动柜改造为软启动柜，采用了JJR3000－300－380－E型软启动器。改造前后对比见图3。
5.2 节电效果分析
通过表5估算节约电耗为16kW•h/103m3，按照用电均价为0.8元/（kW•h）计算，西车间供水总量约6.4×104m3/d，则每天可节省819元，每年可节省29.9万元，本次西车间送水泵房总投资改造费用约为28万元，一年即可收回成本，可见节能效果显著。
6 结语
综上所述，降低自来水厂水泵电耗对提高水厂的经济效益，促进自来水厂的可持续发展具有十分重要的意义。因此，在自来水厂建设中，相关技术人员要结合水厂的实际情况，选择合理的机泵进行生产，同时还要采取有效的技术措施，降低水泵能耗，从而提高水厂运行的经济性。
参考文献：
[1]基于自来水厂机泵设备节能降耗的措施的探讨[J].唐红霞.江西建材.2015（01）
[2]自来水厂水泵变频器节能改造分析[J].全建锐.科技与企业.2014（02）
论文作者:徐灼辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/25
标签：水泵论文; 自来水厂论文; 泵房论文; 电耗论文; 水厂论文; 离心泵论文; 叶轮论文; 《基层建设》2017年第11期论文;