塔灣泵站的節(jié)能改造

關(guān)金華，李毓英

（撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 撫順 113006）

泵站是設(shè)置于污水管道系統(tǒng)中，用以抽升城市污水。作用就是提升污水的高程，因?yàn)槲鬯懿幌窠o水管（自來水），是沒有壓力的，靠污水自身的重力自流的，由于城市截污網(wǎng)管收集的污水面積較廣，離污水處理廠距離較遠(yuǎn)。不可能將管道埋得很深，所以需要設(shè)置泵站，提升污水的高程。這樣一來可以達(dá)到節(jié)能的目的。

1 改造前的基本情況

塔灣泵站于1983年建成并投入運(yùn)行，是吳家堡水廠供水系統(tǒng)的中途加壓泵站，吳家堡水廠清水池水靠重力自流到塔灣泵站，經(jīng)對(duì)口加壓后送至炭黑水池，泵站進(jìn)口處壓力0.15～0.22 MPa。泵站安設(shè)6臺(tái)（套）水泵機(jī)組，裝機(jī)容量2 940 kW，水泵配置如表1所列。

表1 水泵配置表

塔灣泵站分兩個(gè)獨(dú)立供水系統(tǒng)，1#、2#機(jī)組供青年路地區(qū)用水，由泵站DN 500 mm、DN 400 mm管輸配至青年路及周圍地區(qū)；3#、4#、5#水泵機(jī)組對(duì)口加壓后由泵站出口的兩條DN 700 mm管輸配到炭黑水池；6#機(jī)組1997年更新為28SA-10型泵后，單機(jī)運(yùn)行電流過負(fù)荷，與其他泵并聯(lián)運(yùn)行流量過大，機(jī)組閑置。1#、2#機(jī)組已運(yùn)行23年，設(shè)備老化，且是老型號(hào)水泵效率較低；3#、4#、5#水泵機(jī)組因揚(yáng)程較高、運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)需改進(jìn)。

2 運(yùn)行存在的問題

（1）水泵揚(yáng)程過高，運(yùn)行工況點(diǎn)脫離高效率區(qū)；

（2）由于水廠至塔灣泵站復(fù)線的修建和部分供水區(qū)域的調(diào)整劃出，使得塔灣泵站富余揚(yáng)程較大；

（3）并聯(lián)時(shí)水泵出口管壓力0.85 MPa，水泵的工作揚(yáng)程只有65～60 m，工況點(diǎn)脫離水泵高效率區(qū);

（4）水泵效率低下。

3 改造方案

（1）確立改造方案的原則。所確立的改造方案以設(shè)備配置保證供水為前提，以降低水泵揚(yáng)程、提高水泵效率為手段，以節(jié)電效益最大化為目的。

（2）改造方案。根據(jù)管網(wǎng)布局和用戶對(duì)水量、水壓的需求，設(shè)計(jì)改造方案是：4#或5#泵位利用原有500 kW電機(jī)在保證0.65 MPa壓力的前提下，選用上水量盡可能大的水泵。

（3）水泵選型。塔灣泵站泵軸標(biāo)高87.68 m，炭黑水池水面標(biāo)高145.62 m。

塔灣泵站至炭黑水池DN 700 mm輸水管長(zhǎng)度L=4 870 m，依據(jù)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)復(fù)核管阻力系數(shù)（最不利條件）

并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，舊管壓 0.84 MPa，最大流量2 118 m3/h。

并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，新管壓0.84 MPa，最小流量1 475.6 m3/h，

取現(xiàn)泵站至炭黑水池輸水量7萬m3/d時(shí)，根據(jù)流量計(jì)顯示結(jié)果：新舊DN 700 mm管輸水量不均衡，舊線輸水量占58%，新線輸水量占42%；

按實(shí)際管阻力系數(shù)復(fù)核揚(yáng)程

舊線流量Q舊=70 000÷24×58%=1 691 m3/h；

需揚(yáng)程H=58+5.795×10-6×1 6912=74.6 m；

考慮泵進(jìn)口壓力0.14 MPa，選泵需要揚(yáng)程

H=74.6-14=60。

新線流量

Q舊=70 000÷24×42%=1 225 m3/h，

需揚(yáng)程

H=58＋11.94×10-6×1 2252=75.9 m。

考慮泵進(jìn)口壓力0.14 MPa，選泵需要揚(yáng)程

H=75.9-14=61.9 m。

因此，根據(jù)計(jì)算復(fù)核的結(jié)果，確定選泵揚(yáng)程中線為60～63 m。

根據(jù)所需流量、揚(yáng)程參數(shù)查水泵樣本曲線，選擇SLOW 400—550型水泵。其

當(dāng)H=63 m時(shí)，

選SLOW 300—550B型水泵，其

當(dāng)H=63m時(shí)，

4 節(jié)電效果預(yù)測(cè)

（1）更新后500 kW、300 kW機(jī)組配水單耗分別是：

供近7.78萬m3/d水量時(shí)，日耗電量

平均單耗

18 477.8 /77.8=238(kW·h)/(k m3)。

（2）更新前配水單耗。水量按流量計(jì)表指示數(shù)，電量按電業(yè)局貿(mào)易結(jié)算表指示數(shù)如表2所列。

表2 更新前配水單耗表

平均配水單耗

每日轉(zhuǎn)輸流量按7.78萬m3計(jì)，每日節(jié)省電費(fèi)

（260.5-238）×77.8(k m3)/d×0.52元/(kW·h)=910元。

每年可節(jié)約運(yùn)行電費(fèi)

910×365=33 .2萬元。

5 投資回收期的預(yù)測(cè)

改造投資費(fèi)概算如表3所列。

表3 改造投資費(fèi)概算表

投資回收期約1年。

6 結(jié)束語

經(jīng)過節(jié)能改造，節(jié)省了政府開支，投資的回收期也是比較合理的，是一項(xiàng)非常可行的舉措。

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