發揮技術潛質\\廣尋降耗蹊徑\\建設節約型水務

【摘 要】通過已建廠八十多年的吉林市水務集團有限公司這個老企業，在充滿挫折和挑戰的水務工作中，發揮技術潛質，采用優化設計、變頻調速、新工藝改造老設備、進口設備國產化、超聲波水表計量等措施廣尋節能降耗蹊徑，取得了明顯的成效，使企業得以穩定較快發展，體現了踐行科學發展觀、艱苦奮斗、厲行節約的深刻內涵。

【關鍵詞】優化設計;變頻調速;超聲波水表;進口設備國產化

Exert technique potential and widely seek the consumption reduction way to build the save energy water supply.

Zhang Yu-qing，Wei Wen-zhang

(1. The ricer city water supply project limited liability company of Jilin city Jilin Jilin 132011;2. Water(Group)CO.LTD of Jlin city Jilin Jilin 132011)

【Abstract】Water(Group)CO.LTD of Jlin city is an old enterprise with a long history of more than 80 years. In water supply， we have a lot of setbacks and challenges. We exert technique potential， use optimal design and frequency control， new technology to change old equipments import equipment used domestically. Ultrasonic water meter and seek the consumption reduction way widely etc， so we get obviously effect ， our enterprise develops quickly and stable ， the scientific development view and hard struggle， and practice strict economy have deep meaning.

【Key words】Optimal design;Frenquency control;Ultrasonic water meter;Import equipment used domestically.

1. 能源是推進經濟結構調整、增長方式轉變的重要物質條件，建設節約型水務刻不容緩

目前我國正面臨著經濟結構調整與增長方式轉變的轉型期，這個轉型期，目標明確無誤，這就是實現現代化，實現中華民族的偉大復興;轉型的途徑早已昭告世界，這就是落實科學發展觀;轉型的方向，也早已溫暖人心，這就是構建社會主義和諧社會。并且這輪轉型 是在工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化的推動下的加速轉型。是要在幾十年的時空中走完發達國家上百年甚至幾百年的路。在此期間一個重要的物質條件是能源問題，在開發利用新能源的同時，大力開展節能降耗，水也是重要的能源之一(特別淡水)。節能降耗是我國的基本國策，溫家寶總理于2009年12月18日哥本哈根世界氣候變化大會上莊嚴宣布:“中國到2020年將實現單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%”的量化指標，此舉顯示了中國的大國風范和節能減排的決心。目前我國GDP占全世界比例不到5%，卻消耗了全世界30%以上的鋼鐵，47%的水泥，而且增長趨勢不減，這說明與發達國家相比，我們的設備產能和技術水平仍然是落后的。時代迫切需要我們努力拼搏，孜孜以求，攀登世界科學高峰，培養高端人才，提高設備產能，將有限的資源高效地應用到經濟建設和民族復興之中去、從我國的現狀和發展需要，足見能源緊缺和漲價已是大勢所趨，以吉林市水務集團為例，因近年來多次電漲價使電費在制水成本中所占比例已由上個世紀末的21%上升到目前的34%，加大了供水企業的壓力。因此，節能降耗對我公司來說是當務之急，廣泛尋求節能(節電)途徑，刻不容緩。我公司是個用電大戶，供排水機組裝機總容量19390KW，其中供水廠與污水處理廠裝機容量為14950KW，城市供水二次加壓泵站裝機容量為3422KW。因此，水務集團也是吉林市重點用電保護單位。

發揮技術潛質，廣尋節能降耗蹊徑，建設節約型水務刻不容緩。

2. 廣尋節能降耗蹊徑，建設節約型水務的對策及效益

2.1 嚴把設計關，應用調速技術，使水泵機組在高效區工作。

(1)我公司三水廠舊系統取水泵站，始建于1975年，因設計原因泵房室內地面沒有下臥到合適的標高，3種型號的臥式離心清水泵的安裝高度(水泵軸心)分別高出最低江水位3.16m、2.66m和 2.28m，水泵為真空啟動。如果從三種型號水泵的允許吸上真空高度Hs值中減去以上3個數值，則所剩的允許吸上真空高度分別為2.54m、2.34m、0.68m。這些數值嚴重偏低，致使水泵抽力差，若水泵稍有點汽蝕，或吸水管漏氣，就可能抽不上水來，其主要原因是泵站的室內地面沒有臥下去，致使水泵安裝高度過高，使水泵軸心標高高于松花江最低水位.造成投產后泵站的取水能力滿足不了每日10.8萬m3/d，的后果，最大取水量為9.5萬m3/d，為設計值的88%，為水泵額定值的79%.每m3水耗電量為0.124KWh，比三水廠新建泵站取水機組每m3水耗電量高36%，節能降耗效果不好。鑒于上述情況，我們在2006年投產的新取水泵站中，安裝了三臺中德合資上海KSB水泵廠生產的RDL-600-670A水泵，其性能參數為Q=2800~4800m3/h，H=22~30m，配套電機功率為355KW。該泵的特點為:結構合理，效率高，抗汽蝕性能強，運行可靠。效率η≥80%，(比原來提高了3%~5%)，水泵設計安裝標高比原舊系統取水泵低4.86m，達到自灌啟動，單機平均出水流量經測試為4500m3/h，滿足設計要求。每送1m3水電耗為0.079KWh(比過去節電36%)。因新泵站投產后，在10年內取水能力必然有較大的冗余量，為滿足未來供水量頻繁變化與調節，實現高效率節能環保與穩定生產的可控制動態平衡，故采用高壓變頻調速，對取水泵355KW/10KV 3臺機組采用北京利德華福HVRSVERT-A10/030大功率變頻器對兩臺變頻機組進行一拖二開環運行方式，即根據清水池水位手動調節頻率，一般頻率運行在38~45HZ之間。不僅滿足了取水量的要求，還有效地降低了電耗。對送水泵560KW/10KV 3臺機組選用HVRSVERT-A10/045帶手動一拖二旁路的變頻器進行閉環運行。變頻器有效的水泵閉環控制功能使水泵調節平滑可靠，轉速無波動，電網側功率因數提高到0.96以上，單臺機組節電率達32%以上，三水廠每年節省電費100多萬元。

(2)應用變頻調速技術使水泵在高效區工作，其目的是提高水泵的有效功率，從而提高水泵的效率。該項工作我公司二水廠開展的早、效益好。他們是由淺入深，分三步實施的。第一步是1994年在取水工程中應用YQT內反饋調速系統，對4臺Y450-6250KW-10KV高壓電機中的一臺進行調速，每年可節省電費40萬元;第二步是2004年對4臺法國HXR-450-LD4B3400KW-10KV高壓電機中的2臺應用北京利德華福大功率變頻器進行一拖二變頻調速，每年可節省電費30萬元;第三步是2008年對舊系統送水5臺機組中的2臺132KW低壓電機進行一拖二變頻調速，變頻率達25%，每年可節省電費20萬元。僅此三項每年可節省電費90萬元。

除此以外，變頻調速、恒壓供水技術，在一水廠和四水廠也都得到應用，效果亦然。

2.2 二水廠實行進口設備國產化。

二水廠擴建工程設計能力為12萬m3/d，于1998年7月竣工投產。該工程由中國市政工程東北設計研究院設計，采用法國技術，由法國得利滿公司負責施工調試，設計中采用了快速混合、跳躍式隔板反應、側向流斜板沉淀、恒水位等速過濾V型濾池的先進凈水工藝，全流程自動控制，大屏幕顯示，直觀大方，可謂國內一流的現代化節能水廠，總投資2.1億元。該工程投產后效益非常可觀，與45年前投產的舊系統相比，節電19%，節藥48%，節省自用水量34%，節省人力50%至今二水廠已經投產12年，進口設備運行初期一般比較穩定，隨著運轉時間的延長、會逐漸出現各種各樣的故障，甚至會導致停運，自動控制系統和儀表問題尤為突出。由于國外設備及部件價格昂貴，購置周期長，勢必嚴重影響安全供水。

基于上述原因，可見強化對進口新工藝設備的技術管理及維護措施是保證高效安全供水的關鍵，是當務之急。

通過對市場的調研和工程技術人員的努力，我們對部分設備進行了國產化，效果尚稱理想，主要方法有三:

(1)取而代之法:2002年二水廠從WT公司引進的V2020 遠程真空加氯機玻璃轉子計量罩受損，是關鍵部件，如進口需1.6萬元，到貨修復約1個月時間。通過對市場的調研，找到了合作廠家，經雙方協商研制出代替產品，經試用性能穩定，價格為進口的1/5，僅十多天即解決問題。

(2)消化吸收法:二水廠擴建工程中從某國ABB公司引進HXR-450-LD4B3送水機組電動機4臺，因制造工藝欠缺，投產十一年來，先后有3臺電機主絕緣被擊穿，需進行大修。由于原電機采用了美國VIP整浸技術，必須進行整線圈更換式大修。如利用國內現有絕緣材料。既要滿足絕緣等級(F級)，還要滿足原功率要求，給大修帶來了大難題。面對挑戰，我公司工程技術人員與大修廠家一道，孜孜以求，認真分析事故原因和原設計意圖，破解這一難題。通過更改線型、更改原層間絕緣厚度、增強主絕緣、增加高低阻帶，改原整浸為壓模工藝，進而絕緣提高一級(H級)，防護不變(IP23)，磁路參數不變。經上述技術手段大修的電機，經運行測試，在同工況，同負載時，比原電機的運行電流降低了2%，如此破解了國外電機利用國內現階段絕緣材料進行大修的難題，又提高了電機的效率，為公司節省資金100多萬元。

(3)重點保護法:進口設備有一些關鍵部位是對用戶限制的。特別是涉及到知識產權部分限制就更為嚴格，比如涉及到調節功能的軟件部分。二水廠過濾工藝采用法國DEGREMONT公司先進的“V”型濾池工藝技術。整個運行由公用PLC各濾池PLC來進行控制，濾池的開、停可在中心控制室控制。V型濾池工作狀態在走動模式下運行時，PLC通過控制濾后水出水閘門的開度來控制濾池的恒液位。PLC插件之一TSX AEM 411是調節恒液位過濾的關鍵部件，此卡源是由TE公司生產的，本來具有通用性，但外方改動了其中的部分部件，將具有只是產權的液位調節軟件固化到此卡里，并且進行加密，沒有專用的設備不能將其中的程序解讀，更不可能進行更改，這種調節卡在保修期內就損壞了近半，由于此卡屬外方專利產品，固價格很高，而且要到外方公司去購買。針對這種局面，我們經過細致查找，找到了其損壞的原因所在，對濾池系統的PLC加裝高精度穩壓電源來進行保護，運行5年來沒有發生過TSXAEM 411 卡損壞的事件。

通過二水廠進口設備國產化的科學實踐，我們進一步理解了毛澤東同志:“古為今用，洋為中用”，鄧小平同志:“科學技術就是生產力”的深刻內涵。也就是說，對進口技術要用發展的、辯證的觀點去對待，決不是一成不變的。二水廠實行進口設備國產化之后，設備運行安全無恙，全套流程井然有序。

2.3 實行分區供水，精確計量，降低產銷差率。

水也是商品，賣東西離不開秤，賣水也同樣離不開秤，這個秤就是流量計。為了精確計量，近幾年來公司投入一些資金，在輸配水主干線和用水關鍵戶的進水管道上安裝了精度較高的新型流量計。在五個水廠的出水主干線上安裝13臺大型超聲波流量計，在全市4個供水區域的分界線上安裝了9臺超聲波區域流量計，在三產和較大企事業單位的進戶線上安裝了160多塊DN40~DN300的超聲水表，并嚴格管理維護，保證流量計和水表的精度。該措施實行以后，竊水現象有所收斂，供水銷售部門之間的扯皮現象有所減少。丟量現象有所減少職工的責任心有所加強，加之近幾年公司進行綜合治理管網漏損率成效可觀，所以供水量和產銷差率有所降低。比如4年前水廠的供水量高達33萬m3/d，而現在供水量為27.5萬m3/d，較四年前降低16.7%，企業的產銷差率有所降低。二〇〇八年管網漏失率較二〇〇七年降低7個百分點。

2.4 應用新技術改造老設備的控制結構。

我公司第一供水廠始建于一九二七年，是一個建廠八十多年的老水廠，至今還有已運行50來年的普通快濾池18座，在濾池狹窄、潮濕、陰暗的管廊中安裝著72個閘門，雖經幾次改造，操作控制結構的耗電量仍然較高，如氣動閘門裝置中的氣電轉換器對氣質與環境要求很高，因管廊濕度大致使故障頻出，維護檢修工作量大，成本較高，為解決這一問題，工程技術人員與維修人員反復多次研討，根據氣壓平衡原理與進、排氣控制開關的要求，以滿足凈水工藝規程為準則，將易出現故障、維修困難、成本高的氣電轉換器取消，換成耐潮濕的二位三通電磁閥，將汽缸上接出的進氣與排氣管直接引到濾池操作臺中與二位三通電磁閥相連接。這樣既免除了繁雜的氣電轉換信號，又不受濾池管廊潮濕的影響，而其二位三通電磁閥不需要靜止的工作壓力，在干燥器出口處設置控制總閥，把控制總閥的開關接到每個操作臺上(不操作時處于關閉狀態)，并在控制總閥的旁通氣管上安裝了手動開關，以備停電時用，這樣既保證了安全生產，又避免了不操作時氣源的損耗，延長了空壓機的工作周期。通過對濾池控制閥門的不斷改造，保證了安全運行，降低了運行維修費和電費，每年可節省20..63萬元。

綜上所述，通過建八十多年的吉林市水務集團有限公司這個老企業在充滿挑戰和挫折的水務工作中，發揮技術潛質，采用優化設計變頻調速、新工藝改造老設備、進口設備國產化、超聲波水表計量等對策，廣尋節能降耗蹊徑，取得了明顯的成效，使企業得以穩定較快發展，體現了踐行科學發展觀、艱苦奮斗、厲行節約的深刻內涵。

[文章編號]1619-2737(2010)09-20-203

[作者簡介] 張玉清，吉林市江城給工程水有限責任公司 工程部長 1991年畢業于吉林市建筑工程學院給排水專業，給排水工程師，98年參編過《全國統一勞動定額》，實踐經驗豐富，業務嫻熟。

魏文章，吉林市水務集團有限公司董事長總經理技術顧問，高級工程師。