杜仲河水廠節能評估分析

李 晨

( 貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽550002)

1 工程概況

甕安縣位于貴州省中部、縣城二期工程供水規模3 m3/d。主要建設內容有取水工程、輸水工程、凈水工程。

1.1 主要用能工藝和工序及能耗指標和能效水平

本項目主要耗能在以下5個環節:

1) 取水系統:主要為取水設備消耗電能。

2) 輸水系統:本工程采用重力輸水方式，不消耗電能。

3) 凈水系統:主要為水處理工藝設備消耗電能。

4) 配水系統: 主要為因為高程關系，加壓設備耗能。

5) 生產生活照明用電，生產生活用水。

1.2 主要耗能設備及能耗指標和能效水平

本項目主要耗能設備耗能計算見表1。

2 水泵能效評估分析

泵站具有多種泵型可供選擇時，應綜合分析水力性能、機組造價、工程投資和運行檢修等因素擇優確定，條件相同時宜選用臥式離心泵。

2.1 干田壩水廠高位水池加壓水泵

揚程為95 m，單泵提水流量為0.15 m3/s，可研階段初選臥式單級雙吸離心泵為推薦代表機型，根據水泵效率為79%:

水泵轉速n =1480 r/min，單臺水泵流量Q =0.15 m3/s，揚程H=95m

供水水泵比轉速ns=( 3.65 ×n ×( Q/2)1/2) ÷H0.75=3.65 ×1480 ×(0.15/2)1/2) ÷950.75=48.62

根據《清水離心泵能效限定值機節能評價值》( GB19762—2005) 要求，曲線圖1 確定未修正效率值:當Q=551 m3/h時，η =82%

根據曲線圖3 確定效率修正值: 當ns=48.62時，Δη =11%

能效限定值: η1= η － Δη =82% －11% =71%

節能評價值: η2= η － Δη +1% =84% －11%+1% =74%

按《清水離心泵能效限定值及節能評價值》［1］( GB19762—2007) 要求計算，水泵能效限定值為71%，節能評價值為74%。可研設計選用供水水泵效率為79%，經計算評估認為該水泵效率滿足規范能效限定值及節能評價值的要求［2－4］。

表1 主要耗能設備耗能計算表

2.2 干田壩水廠低位水池加壓水泵

揚程為64 m，單泵提水流量為0.11 m3/s，可研階段初選臥式單級雙吸離心泵為推薦代表機型，根據水泵效率為75%:

水泵轉速n =1 480 r/min，單臺水泵流量Q =0.11 m3/s，揚程H =64 m

供水水泵比轉速ns= (3.65 × n × ( Q/2)1/2) ÷H0.75= 3.65 ×1480 ×(0.11/2)1/2) ÷640.75= 55.99

根據《清水離心泵能效限定值機節能評價值》( GB19762—2005) 要求，曲線圖1 確定未修正效率值:當Q =425 m3/h時，η =84%

根據曲線圖3 確定效率修正值: 當ns=55.99時，Δη =8%

能效限定值: η1= η － Δη － =81.2% －9%=73.2%

節能評價值: η2= η － Δη +1% =83.3% －8%+2% =77%

按《清水離心泵能效限定值及節能評價值》( GB19762—2007) 要求計算，水泵能效限定值為73.2%，節能評價值為77%。可研選用供水水泵效率為75%，經計算評估認為下階段應對該該水泵效率提出更高要求，要求水泵效率節能值達到節能評價值76%，確保本項目水泵為節能型產品。

3 電機能效評估分析

根據目前國內外各專業廠家的制造和同類工程機組運行經驗，水泵電機可采用同步電機和異步電機兩種形式。若選用同步電機，其功能因素高，穩定性好，但須增加勵磁裝置，而且控制設備復雜，運行維護工作量大，配用設備占地面積較大。故本工程泵站的水泵電機擬選用效率高，噪聲低，工作可靠，保養維護簡便的2 套立式異步電動機及1 套低壓電動機，提水泵站的電機電壓擬采用10 kV級。電機型號分別為YKK355—2、YKK400—2、YKK100—2。

評估認為:主要耗能設備的選型，充分考慮了節約能源和工程造價，達到一定的能效指標和能效水平，不會對能源消費構成不利影響。下階段，應對電動機及水泵進行優化選型，

使其滿足《評價企業合理用電技術導則》GB/T 3485—1998 和《清水離心泵能效限定值及節能評價值》GB19762—2007。提高功率因數，減小無功損耗。

4 變壓器能效評估分析

目前國內使用的變壓器主要有9 型、10 型、11型等幾種類型。由于技術進步10 型和11 型從經濟角度考慮相差不多，本工程選用的11 型低損耗變壓器，其能耗值遠低于GB 20052—2006《三相配電變壓器能效限定值及節能平均值》，與9 型、10 型變壓器相比其具有: 體積小、重量輕、效率高、損耗低、噪聲低、運行可靠的特點，可減少大量的電網損耗和運行費用。從而降低了電氣設備的能耗量。

本項評估認為:目前選用的SC11—315/10 型三相節能型變壓器，根據《三相配電變壓器能效限定值及節能評價值GB20052—2006》標準規定，該容量電壓器能效限定值為空載損耗P0= 880 W，負載損耗Pk(100 ℃) =3 270 W。該項目所選變壓器滿足《三相配電變壓器能效限定值及節能評價值GB20052—2006》能效限定值要求( 空載和負載損耗偏差允許在7.5%以內) ，屬于節能降耗產品。

5 節能措施效果評估

本項目是自來水廠工程，原料為河水，產品為經過處理后達到飲用水標準的清潔水，生產過程中，主要消耗的為電能。對廠內所有用電設備( 含日常照明、通風、空調、工藝設備等廠內日常用電) 的功率、效率以及工作時間進行統計。

水廠生產規模為3.0 萬m3/d，自來水廠設備用電總量為490.979 萬kW，折合標準煤603.341 t。項目水能耗指標為0.58 kW·h/t。

本項目充分考慮自來水廠的項目特點，結合國家各種節能標準和規范，在規劃、設計、建造和運行過程中，通過采用新型墻體材料，執行建造節能標準，加強構筑物用能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高工藝、運行、用電等的效率，降低能源消耗，合理、有效地利用能源。

6 結 語

1) 建立完善的能源消耗定額考核機制，制訂詳細的能耗考核指標，并與績效考核掛鉤，設立節能工作的節獎超罰制度，對節能工作中做出貢獻的單位和個人給予一定表彰和獎勵，以有效推進節能降耗工作。

2) 及時進行能耗指標的對比分析，通過對比分析，查找企業生產管理過程中存在的問題，及時推進節能技改管理，進一步提高企業能源管理水平。

3) 建議引進“合同能源管理”。鑒于合同能源管理公司的節能專業性，建議引入節能公司進行能源管理以減少能源費用。節能公司通過對企業能源利用狀況進行調查和綜合分析，提供節能減排和產能升級整體解決方案，達到優化能源配置，整體節能減排的目的。節能公司可為企業節能管理提供有效的評價方法與模式，同時，對企業實現科學用能管理、節約能源、降低成本、增強競爭力提供技術保障。

［1］全國能源基礎與管理標準化技術委員會.GB 19762—2007 清水離心泵能效限定值及節能評價值［S］. 北京:中國標準出版社，2008.

［2］史俊陽. 給水廠節能降耗措施［J］. 給水排水，2002(05) :32 －33.

［3］何芳，張鵬飛. 某小城鎮水廠變頻二級供水泵房節能改造方案評估［J］. 給水排水，2012，38(03) :93 －96.

［4］唐三連. 水廠的節能降耗技術研究［J］. 武漢:武漢科技大學，2007.