淺談自來(lái)水廠取水機(jī)組改造方案

1自來(lái)水廠取水泵房基本概況

東莞市某水廠是20世紀(jì)80年代末90年代初分兩期建成投產(chǎn)的常規(guī)制水水廠,一期設(shè)計(jì)能力12萬(wàn)m3/d,二期設(shè)計(jì)能力6萬(wàn)m3/d,兩期共計(jì)供水能力18萬(wàn)m3/d。取水泵房共有四臺(tái)取水機(jī)組,根據(jù)現(xiàn)時(shí)供水量,正常生產(chǎn)采用兩用兩備開機(jī)模式。其取水泵、電動(dòng)機(jī)(圖1)是20世紀(jì)80年代國(guó)產(chǎn)設(shè)備,電動(dòng)機(jī)導(dǎo)磁材料使用熱軋硅鋼片,能耗高、效率低、容易受潮。水泵效率與當(dāng)前市場(chǎng)上的產(chǎn)品相比也比較低。我廠考慮到原電動(dòng)機(jī)能耗高、效率低、環(huán)保性差,而配套的水泵揚(yáng)程較高,同樣存在耗能情況,而且3#機(jī)組是取水泵房四臺(tái)機(jī)組效率最低的一臺(tái)(參數(shù)如表1所示),為進(jìn)一步落實(shí)公司節(jié)能降耗的工作安排,降低我廠的生產(chǎn)成本,預(yù)備先對(duì)取水泵房3#機(jī)組進(jìn)行改造。

2機(jī)組效率測(cè)試

(1)考慮機(jī)組出口液控閥多年沒有檢修,可能出現(xiàn)內(nèi)漏,影響測(cè)試的準(zhǔn)確性,在測(cè)試前需逐個(gè)水泵開蓋檢查內(nèi)漏情況。檢查步驟:首先把要檢查的水泵出口液控閥和手動(dòng)閥都在完全關(guān)閉的情況下打開泵蓋,再慢慢打開手動(dòng)閥,檢查液控閥漏水情況。在兩個(gè)閥都關(guān)閉的情況下,基本沒有內(nèi)漏,在打開出口手動(dòng)閥的情況下,3#機(jī)組液控閥基本能關(guān)閉嚴(yán)密。所以除了測(cè)試機(jī)組外關(guān)閉其他機(jī)組出口手動(dòng)閥,可以排除內(nèi)漏情況。

(2)出口和入口壓力表數(shù)據(jù)采集:用壓力校正儀校正合格。

(3)流量的記錄:每10min為一組數(shù)據(jù),三組共30min(精確到秒)。

(4)電機(jī)功率測(cè)試:記錄三組電子式電能表數(shù)據(jù),每組時(shí)間為10min(精確到秒),用此數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)組的效率。

(5)經(jīng)過公式計(jì)算,3#機(jī)組的效率為63.04%。

3新機(jī)組選型

為了保證日供水18萬(wàn)m3,取水機(jī)組的取水能力應(yīng)在7500m3/h,根據(jù)現(xiàn)機(jī)組的流量數(shù)據(jù),新機(jī)組應(yīng)滿足流量Q≥3000m3/h:水泵揚(yáng)程≥12.11m,水泵的汽蝕余量必須≤5.96m。綜合上述新機(jī)組需要滿足的條件,根據(jù)市場(chǎng)現(xiàn)有節(jié)能型水泵、電機(jī)技術(shù)參數(shù),采用流量3000m3/h、揚(yáng)程13m、轉(zhuǎn)速740r/min、必需汽蝕余量≤4.8m、效率≥86%的水泵,電機(jī)則采用YE2型、功率132kw、低壓全封閉自扇冷式高效率鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī),效率可達(dá)94%以上。

4機(jī)組更換存在的困難

(1)生產(chǎn)設(shè)施老化嚴(yán)重,無(wú)法預(yù)知的不利新機(jī)組更換的因素比較多,特別是水泵出口液控閥和手動(dòng)閥已使用20多年,雖然之前經(jīng)檢查證實(shí)水泵出口液控閥基本能關(guān)閉嚴(yán)實(shí),但不排除真正實(shí)施工程時(shí)會(huì)出現(xiàn)新問題,這給新水泵機(jī)組的更換工作帶來(lái)了一定的難度。在新機(jī)組更換前應(yīng)先考慮該潛在危險(xiǎn)因素,只有這樣才能保證新機(jī)組的順利更換,同時(shí)也是保證預(yù)期節(jié)能效果實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。

(2)電機(jī)控制部分分析:舊水泵機(jī)組是采用155kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的,其軟啟動(dòng)器是按照適配電機(jī)配置的,新水泵是采用132kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的,經(jīng)仔細(xì)分析軟啟動(dòng)器技術(shù)參數(shù),適當(dāng)調(diào)整原軟啟動(dòng)器相關(guān)參數(shù),完全能夠繼續(xù)使用,水泵控制部分不用增加新的投資。

(3)由于第二水廠近年來(lái)供水量逐步減少,更換水泵機(jī)組投資回收時(shí)間有可能比計(jì)算時(shí)間更長(zhǎng)。

5水泵機(jī)組更換后預(yù)期節(jié)能效果

由于取水泵房開停機(jī)取決于清水池水位,每天需要開停兩三次,到晚上供水量更少,清水池蓄滿后,取水泵房需要全部停機(jī)。更換新機(jī)組后,計(jì)劃以3#機(jī)組作為主要供水設(shè)備,1#機(jī)組配合使用,2#、4#機(jī)組作為備用機(jī)組。1#、3#機(jī)組的取水量約7180m3/h,基本與供水量平衡。

從本公司以往更換水泵機(jī)組后所產(chǎn)生的節(jié)能效果看,利用預(yù)期提高泵站泵組整體效率的計(jì)算方法,得到節(jié)能量和實(shí)際節(jié)能量比較吻合,這里仍然采用預(yù)期提高泵站泵組整體效率的計(jì)算方法,計(jì)算可預(yù)期的節(jié)能量。

假設(shè)更換后泵站效率可達(dá)85%(我司絕大部分泵站的效率值都超過此值,信息來(lái)源為公司節(jié)能小組),查找水廠相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),更換新機(jī)組后預(yù)期節(jié)能效果如表2所示。

6結(jié)語(yǔ)

自來(lái)水廠原取水機(jī)組使用多年,技術(shù)老舊,效率低下,通過技術(shù)改造,更換揚(yáng)程合適、效率高的水泵和超高效電機(jī),對(duì)于降低能耗有一定的幫助,通過節(jié)約電費(fèi),既實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排,又提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,可向公司其余子水廠推廣。