自来水厂节能降耗（精选7篇）
自来水厂节能降耗 第1篇
1 机泵设备能耗大、效率低的原因
机泵设备通过将机械能转换为液能完成了液体的抽送工作。目前, 机泵设备已被广泛应用于供水、污水处理、石油化工等多个领域。然而, 经过长时间的工作, 机泵设备由于受锈蚀、腐蚀等作用的影响, 泵壳和泵轮表面凹凸不平, 导致这两者之间的摩擦系数上升, 进而增加了电能的消耗, 降低了设备的运行效率。自来水厂机泵设备出现能耗增大、效率降低的主要原因有以下几个: (1) 机泵设备在长期使用过程中, 由于受水流的冲刷, 叶轮过水面和流道内壁渐渐变得粗糙, 内流道受到的阻力增大, 从而降低了设备的使用效率。 (2) 机泵叶片背水面在运行过程中会产生一定的负压, 导致蜂窝表面和气穴的形成。同时, 叶轮表面在电化学的腐蚀作用下, 发生汽蚀现象, 从而增大了能源的消耗。 (3) 由于在制水过程中, 会在泵壳内投入相关药物, 再加上受原水水质因素的影响, 泵坑内会出现积垢, 严重情况下还会增加泵壳的壁厚, 从而使水泵水力效率下降。 (4) 机泵生产、加工工艺不过关, 机械、容积等出现了损失, 这些情况均会增加机泵能源的消耗, 从而降低设备的工作效率。
2 机泵设备实现节能降耗的措施
2.1 选择宽范围、高效率的机泵设备
离心泵为多数自来水厂使用的制水设备, 其工作原理为:开动水泵前, 用水将整个泵和进水管灌满, 在正式运行过程中, 叶轮流道里的水在高速旋转产生的离心力作用下, 被压入蜗壳内, 并在叶轮的入口处形成真空状态。在大气压的作用下, 吸水管便将水池中的水吸入, 对形成的空间进行填补。同时, 蜗壳内的叶轮将吸入的水连续不断地甩出。如果水泵的叶轮片和泵壳构造良好, 那么水流就会处于更好的状态, 进而大大提高机泵的运行效率。因此, 自来水厂可选择泵壳构造良好、叶轮片优质的机泵设备, 用宽范围、高效率的机泵设备替换运行效率低的水泵, 从而促进机泵的高效运行, 降低能源的消耗。
2.2 加强对机泵设备节能降耗的控制
在自来水生产过程中, 传统的做法是通过采用关闭阀门的方法来减少机泵设备的功能消耗。随着科学技术的进步, 机泵技能也逐步朝着智能化的方向发展, 变频调速节能控制技术也得到了广泛的应用。变频调速性能显著, 对运行负荷低, 设备实际受到的负荷较大的情况, 能起到很好的节能降耗效果。然而, 变频调速器的价格偏高, 所要求的维修技术水平也较高, 因此自来水厂应根据自身的实际情况对变频调速器进行选择。
2.3 加大叶轮的切割改造力度
机泵的特性曲线不吻合、机泵的扬程过高等是目前大部分自来水厂出现机泵配置不合理, 导致机泵设备运行效率偏低的原因。针对这种情况, 最简便的解决方法就是对叶轮进行切割。在进行叶轮切割操作中, 需依照具体的参数设置对切割量进行准确计算, 从而将叶轮的外径改变。在完成叶轮的切割后, 设备运行电流就会大大降低, 实现了节约电能的目的。同时, 机泵的特性曲线随着叶轮外径的改变而发生变化, 机泵设备也达到了实际需要的高效运行区间, 大大降低了能源的消耗。因此, 自然水厂将叶轮的切割改造广泛运用于节能消耗工作中。
2.4 采用新型喷涂材料和密封技术
自来水厂的机泵设备由于受腐蚀、水力、机械、容积等损失的影响, 加大了机泵与叶轮表面的摩擦力, 使机泵运行效率降低。针对这个问题, 可以采用新型喷涂材料和密封技术进行解决。由于机泵设备消耗的能源会随着叶轮与机泵表面摩擦力的增大而增多, 因此可以将新型高分子材料喷涂在叶轮表面, 使叶轮表面形成光滑的表层, 这样可以减少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。叶轮表面所形成的这种光滑表层能够有效减少与泵内流体的分层, 使容积损失得到降低, 进而达到节能的目的。同时, 使用的新型喷涂材料一般都具有较强的抗腐蚀性, 能在很大程度上延长机泵设备的使用寿命。
此外, 运用新型密封技术还可以有效解决因摩擦力带来的能源消耗问题。密封技术的基本原理:首先利用专用油压将密封填料注入机泵的填料函中, 在运行过程中, 机泵的轴套上就会附着易携带填料, 形成旋转层。剩下的填料便与机泵的填料函发生接触, 形成不动层, 从而有效防止了机泵轴套发生磨损, 降低了能源的损耗。
3 结束语
综上可知, 在日常生活和工业生产中占据着重要地位的自来水厂由于存在能源消耗量大的问题, 已成为人们关注的重点对象。目前, 实现节能降耗已成为众多自来水厂面临的重要课题。机泵作为消耗能源的最大设备, 对其实施节能降耗措施对水厂整体节能降耗的实现起着决定性作用。在这种形势下, 自来水厂应当对机泵设备存在的能耗大、效率低的问题进行全面、深入的分析。通过选择宽范围、高效率的机泵设备, 加强对机泵设备节能降耗的控制, 加大叶轮的切割改造力度, 以及采用新型的喷涂材料和密封技术等, 在促进节能降耗目标实现的基础上, 获得更多的经济效益。
参考文献
电能优化器在自来水厂的节能应用 第2篇
摘要：在自来水的生产运营成本中，泵站耗电费用占有较大的比重，而泵站电耗主要反映在电机的用电量上。如果在不改变水泵机组扬程、流量的基础上，能降低电机的电流和功率，则可以起到节能降耗的效果。桂洲水厂使用的POWERCSG电能优化器通过优化电力质量的方法，减少电机15%的用电量，达到节能的目的。
关键词：供水泵站;电动机节能;PPO电能优化器
引言：自来水厂是城市企业用电的大户，也是耗能大户。供水企业中，自来水的制水成本中电费用所占的比重约50%左右，电力消耗占整个供水能源消耗的95%以上。因此，如何降低电耗成了供水企业的重中之重，也是提高企业经济效益的有效措施，同时对建设资源节约型社会具有重要的推动作用。
自来水生产过程中，泵站电耗是主要部分，是节能降耗关注的重点对象，而常用的节能手段主要通过加大机泵改造和维护、以及对泵房配电系统进行改造。顺德供水公司下属桂洲水厂在二级泵站使用了一种称为PPO电能优化器的设备，它通过改善电动机供电线路整体的电流输送质量来达到节能降耗的目的，下面我就这个PPO电能优化器的工作原理和使用情况向大家做个介绍。
一、PPO电能优化器的工作原理
电能在传输过程中，是以不稳定的态势进入导体的，所有形态的电子负载在电路中都是以一种不规则的运动轨迹在运动，这些不规则电子运动会导致所有负荷和导体产生腐蚀效应，同时电子的不规则运动会使它们相互间产生碰撞、摩擦和过度震动，从而造成能量损耗，损失的能量会以热、噪音、振动和电磁形式表现出来，最终导致电力传输上的损失。PPO电能优化器节电原理就是结合光电效应、光化学效应和康普顿效应的三个理论，通过发射红外波扰动电子的运行状态，改变电子的轨道特性，大量减少电子的相互碰撞，进而减少电能在传输过程中的损耗。PPO电能优化器与普通节电产品不同，它是一种专门针对各种电能质量问题而研发的系统，它带来了一种崭新的节电理念，其核心是一个获得专利权的波动发生器，里面的芯片产生的特定波长红外线可以改变电子的轨道特性，起到扰动电子、改变不规则电子的运动方向，从而大量减少电子碰撞、摩擦和减轻电子的过度振动。
二、PPO电能优化器在水厂节能降耗工作中的应用实例
桂洲水厂是顺德供水有限公司属下一个日供水量6万吨的水厂，其供水泵房有3台 280KW 与 2 台 200KW 水泵机组，是水厂电力消耗主要生产单元。桂洲水厂出厂水压力控制范围是0.38～0.46Mpa，供水流量约3500m3/h，2014年PPO设备安装前桂洲水厂泵站电耗为178kwh/dam3，配水电耗4.45kwh/
（dam3*m），而全厂的综合电耗为231 kwh/dam3。
PPO电能优化器对泵房开展节能降耗工作可选择单机配置和泵站整体配置两种方案，单机方案即是在每台机组旁边配置与电机功率相近容量的PPO设备;泵站整体方案则是将泵站的所有机组作为一个整体而无需考虑单台机组的功率，然后根据泵站日常负荷配置PPO设备的总容量，并将其作为一个整体模块组旁接在供水泵站的电力供应端的主电柜旁。供水负荷是每日周期性波动，单机方案虽然投资大但效果好，而泵站整体方案相对投资少，并且调度灵活，节能效果则略逊于单机方案。
本次桂洲水厂作为PPO节能项目的试点最终采用了单机配置方案以保证最佳的节能效果，除去280KW的2号备用机组外，其余4台均根据电机功率配置了PPO设备，同时在二级泵站的主电力供应端及4个水泵的各个电力供应端上安装功率纪录仪并连通电脑设备。二级泵房的PLC工作站也24小时连续不断地对各台水泵机组的电流、功率和泵站流量、压力、清水池液位等相关参数进行实时监测，以量度二级泵站的实际总体与各个水泵设备的电力数据。
图-1 单台机组PPO接线示意
PPO设备安装好并接通电源后系统将会立即运作，对电子运动轨迹进行规范，开始节能工作。一般而言，针对24小时运作的马达设备其磨合期约为六周左右。由于水厂泵站机组会根据压力和流量的调节进行转换开停，因此优化期会相应延长以确保足够的磨合时间，在这期间并不影响供水泵房正常的生产调度，PPO电能优化器会自行做出智能调整，达到最佳效益。
图-2： 3号电机在PPO投入前后的运行电流对比
3号、4号电机于2015年5月18号投入使用，图-2和图
-3分别是从电脑上截图的PPO投入前后的电流数据对比与历史曲线变化。
节能量的计算方面，我们根据自来水厂的生产与工作特性，按该泵站每泵出一千立方米自来水的电机耗电量（简称电机单耗）来评估使用PPO设备前后对整个二级泵站水泵设备的整体节能效果，以配水电耗作为一个参考指标进行衡量，从而将供水流量、压力和机组搭配的影响降到最低。
每千立方米自来水生产耗能平均值计算公式：
（该泵站水泵马达每日总耗能千瓦时/每日供出自来水的总立方数）X 1000
4台机组PPO设备5月18日全部投入使用，6月10日二级泵站自动电容补偿柜退出运行。在PPO设备全部投入运行一个月后，水厂各能耗指标有明显的变化，虽然目前设备还处在磨合优化期，但其节能效果已经达到9%，后继的运行将会使节能量进一步增大，并最终有望达到15%节能效果。以下所示是各项数据比对表：
PPO设备投入后各机组电流变化
PPO设备投入后功率因数的变化
集中电容补偿柜没投入前，二级泵房功率因数：cosΦ=
0.76;集中电容自动补偿柜投入后，二级泵房功率因数：
cosΦ=0.96。两个电容补偿柜的电流分别为I1=162A，I2=55A。集中电容补偿柜没投入，PPO优化器投入，二级泵房功率因数：
cosΦ=0.93，三、PPO电能优化器的工作特点
（1）PPO电能优化器直接和用电设备进线端子并联，或者并联在离用电设备最近的配电箱。并联的设计的好处是最大限度的保证了目标设备的安全运营，即便PPO电能优化器出现故障，通过加装的断路保护器立刻隔离优化器，从而不影响正常生产。（2）PPO 设备到用电设备主电路的连接点的距离不能超过7 米。如果超出这一距离，PPO 设备对电路中电子的感应有效性将大幅降低，从而影响节能效益的发挥。（3）为了获得最佳的优化效果，用于连接PPO与用电设备的电缆必须是高品质的细芯线型，如果使用低质量电缆，将影响电子的运动效率与排列，从而影响优化效率。
（如下图中，左面为最好，中间为次之，右边为最差。）
（4）PPO节能优化器在提供更顺畅的电力传递同时能延长用电设备的寿命。下图是红外成像仪观察优化前后电动机温度变化：
（5）PPO设备逐渐影响电路里的电子行为，提高整个系统的能量转移效率，其节能效果需要在系统内构造达到一个临界点后，其节能效益可以实现出来，依赖于不同的运行环境，这个磨合时间通常需要6～8周，而它所表现出来的第一个变化迹象就是无功功率的突然下降，这就表明PPO设备开始对电路产生影响了。（6）PPO设备在水泵长时间停止运作后的几天里重新启动，需要重新优化操作，以降低到其之前的最佳状态。
四、PPO电能优化器厂在水厂的应用前景
水厂传统节能工作均是从提高水泵效率、采用变频技术等几方面考虑，提高系统整体运行效率的方式进行节能改造，即通过限制和降低电动机原有的输出功率实现电动机省电的目的，这对于一些工作不稳定，不是满负荷运转的电动机，采用变频调速装置可以使电动机合理运行，避免了不必要的电能消耗。顺德供水公司10个镇街的水厂在陆续整合，近期不断有水厂关停或扩容、供水管网也在不断合并改造，致使各水厂供水压力范围还处于一个变化的过程中，采取上述传统的节能方法均有可能导致与今后的生产工况不匹配，造成重复投资或投资浪费的情况。而PPO电能优化技术无疑是一种持久有效、不受水厂水压、流量等工况影响的节能办法，在保证或提高电动机原有输出功率的条件下，通过提高电动机和所属回路的导电性，从而降低电动机和所属回路的阻性损失（热量损失）的节电方式，是可用能量守恒定律来衡量的节能技术，是真正意义上的节能。
自来水厂水泵变频器节能改造分析 第3篇
【关键词】自来水厂；水泵变频器；节能改造
根据相关数据显示：我国70%以上的发电总量都损耗在电动机上，水泵、风机占整个消耗总量的40%。通过电机变频能代替原有流量调节，平均每个小时可以节约300到400亿千瓦。在自来水厂中，变频器主要用来泵房取水、送水，除了节电，它还可以调整平滑取水的流量以及送水压力，进而满足供水工艺与制水要求。
一、自来水厂水泵变频节能原理
在大多数改建、新建的自动化水厂泵房中，都配备了变频器，在改善工艺的同时，进一步降低能耗。在这过程中，变频器控制方式与PLC、手动运行模式基本上一致，通过控制箱就能现场切换。在水厂泵房送水中，通过PLC自控系统以及PID调节，不仅能让变频器进行自动调速，还能保障恒压供水，即使在无人值守的泵房，也能进一步提高水厂生产效率与安全性。在变频器取水中，通过PID以及PLC调节，不仅能让变频器实现自动调速，还能让清水始终处于稳定的状态，在无人值守的泵房中，进行优质、高效的供水。在自动化水泵房控制设计中，通常由清水位控制送水泵房压力控制和变频器频率，通过改变送水泵房变频器工作状态，影响水压力，它清水池时间滞后影响尤为突出，同时还会絮凝池、平流池、滤池水流量对水位的影响也很大。因此，用清水池水位对水泵房机组节能的方法对节能改造没有太理想的效果。
负载转矩和转速的平方以正比例关系呈现是水泵的主要特点，同时，轴功率和转速的立方额成正比例关系。Q：Qo=n：no，H：Ho=（n：no）2，P：Po=（n：no）3，其中no为额定基准转速，n是运行转速，Ho是no的扬程，Qo是no的流量，H是n的扬程，Po是no的功率，同时P也是n的功率。对于现实中的泵负载，有一个和高低差具有实际联系的扬程，在变频运行或者调速中必须特别注意。
在实际工作中，运行点一般由管路对曲线进行阻挡，H到Q之间的交点对其也有重要作用。如：80%以上的运转点不会在C区域，而在D区域。同时，轴功率必须考虑相似的问题，也就是说工作点不能和立方曲线直接交叉。也就是说，在相同的转速下，扬程越大，流量降低的比例就会越大，当转速范围缩小到一定范围时，节能效果也会随之降低。
在转速节能效果控制与阀门控制中，如果自来水厂流量从1.0转换成0.5，在阀门控制中，利用关小阀门让相关曲线的阻抗由R1变成R2，此时的工作点也会从原来的A点移动到B点；如果使用的是转速控制，在同一阻抗曲线中，R1就会从A点直接移动到B点。在P到Q轴功率特性曲线不变的情况下，100%的阀门转速就会直接从A点移动到B点；在转速控制中，它会在实际扬程的控制功率上，從A点运动到D点，和阀门控制结果相比，它能得到相当于BD一样的节电。如果使用的是变频调速，由于实际扬程相对较小，所以轴功率会越来越接近曲线立方关系，此时调速产生的节能效果就会更大。
对于自来水厂的水泵，由于需要随时向供水系统补水，所以在不同的时段区域以及不同的季节，用水量存在很大不同，需要补充的系统和流量压力也存在很大差异。传统的节能方法是，调节扬程压力与节水流量，不仅浪费资源，流程也相当麻烦，需要较高的成本，同时还会造成大量的机械损耗。
二、自来水厂水泵变频器节能改造的工艺要求
在自来水厂水泵变频器节能改造中，变频器一般使用远程控制与本地控制相结合的方式进行。其中远程控制又包括压力负反馈和频率控制，一般频率调节都在0到50HZ之间。而直接频率控制和压力负反馈远程控制都有PLC进行选择，在运行过程中，也可以根据变频器具体的控制方式选择。本地控制是对面板进行的控制，控制方式调整成LOCAL；在频率调节时，通过手动频率控制，进而保障出厂压力与流量。在对自来水厂变频器改造中，为了保障改造质量，必须根据节能目标满足基本的节能要求，在这过程中，价格合理尤为重要；其次是水泵必须达到高强度的连续、可靠运转，进而保障系统由工频到变频，以及由变频到工频之间的转换，一旦出现瞬时停电现象，通过自动再启动的系统就能正常运行。
在某自来水厂水泵变频器中，该系统拥有三台水泵，并且每台电机容量都能达到75KW，一台作为备用，另外两台正常工作。具体情况如下：在三台水泵中，对其分别进行定速和调速运行，并且变频器智能作为一台电机的电源。所以每台电机的停止、启动都会相互相应，通过这种逻辑性电路控制，不仅可以保障电路切换，还能达到节能目标。
在外部接线以及变频器选型中，一般选用风机、水泵类专用的变频器，用PLC进行控制。在变频器接线中，水泵运行中的管压会直接影响水泵运行状况。如果管压高于0.8时，定速、变速、备用各一台；当管压低于0.64时，两台备用，一台变速或者定速；当管压低于0.52时，两台备用，一台作为变速。这三种情况都是根据管道流量以及压力传感器信号，通过函数发生器将其演变成控制信号，进而启动阀门与电动机。对于运行状态的电机，压力信号一般由三种不同的速度进行切换。
在变频器接线中，电机转向和电源相序连接没有直接关系，一般根据电机连接的方式达到电机转向。在这过程中，需要注意的是：电机端和电源端绝对不能反接，否则就会损坏变频器。对于电源开关、KM1接触器、QF容量则根据自来水厂水泵变频器具体要求选择。通过在变频器上安装功率表、电压表、功率因素表、电流表等模拟类电表，对电机进行细致的监控；对于CM、FWD、C1V1等继电器连接，通常使用灵敏度很高的微型双触点继电器。在频率设置中，可以根据流量、压力对其进行手动切换，为了转换功率因素，必须安装DK线圈，设置报警电路，一旦出现故障，通过声光就能达到报警效果。
结束语
自来水厂水泵变频器节能改造分析 第4篇
关键词：水泵变频器,节能,改造
1 水泵变频调速节能原理分析
水泵的特点是其负载转矩与转速的平方成正比, 其轴功率与转速的立方成正比:
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undefined (2)
undefined (3)
式中n0为基准 (额定) 转速;n为运行转速;Q0为n0时的流量;H0为n0时的扬程;H为 n时的扬程;P0为n0时的功率;P为n时的功率。
但是对于实际的泵负载, 通常存在一个与高低差有关的实际扬程, 在进行变频调速运行时必须注意。泵的H-Q特性如图1和如图 2所示。
由图1 可见实际的运行点由管路阻抗曲线与H-Q特性的交点决定。例如80%时的运转点不在C点, 而在D点。轴功率也要考虑同样的问题, 即工作点不是与转速立方曲线直接相交。亦即当扬程越大, 在相同的转速下 (此处为80%) 流量减少的比例增大, 使转速调节范围变窄, 从而使节能效果变小。
下面把阀门控制与转速控制的节能效果作一比较。在图1中, 当流量从1.0变为0.5时, 对于阀门控制, 通过关小阀门使阻抗曲线从R1变为R2, 则工作点由A点转移到B。若改用转速控制, 则在同一条阻抗曲线R1上从A点转移到D点。在图2 所示的P-Q特性上轴功率的变化可见, 在阀门控制时由100%转速的A点转移到B;而转速控制时, 在由实际扬程决定的功率特性上由A转移到D, 与阀门控制相比可获得相当于BD大小的节电效果。图3所示为采用变频调速时, 轴功率随实际扬程ha变化的实例。图中显示出, 实际扬程越小, 轴功率越接近理想的立方关系曲线, 由于调速而产生的节电效果也越大。
因此, 将电机以定速运转、以阀门调节流量的方法, 改用根据流量需要来调节电机的转速就可获得节电效果。
自来水厂的水泵, 随时要向供水系统中补充供水, 但由于不同季节、不同时段的用水量是不同的, 因此需要补充的流量、系统所需压力也不相同。过去是用改变阀门的方法调节水的流量和压力 (扬程) , 既麻烦又浪费能源, 还产生了较多的机械损耗, 成本较高。现将变频器接入供水系统中, 根据管道所需的流量和压力来调节电机速度, 控制流量和压力, 可达到节能的目的。
2 自来水厂供水系统变频频改造工艺要求分析
(1) 基本工艺要求。
①满足节能要求, 价格便宜;
②水泵能高可靠性地连续运转;
③能实现从工频到变频、从变频到工频之间的自动切换;
④当发生瞬时停电时, 有自动再启动功能。
(2) 本供水系统如图4所示, 共有三台水泵, 每台电机容量为75KW, 其中两台工作, 一台备用。具体要求如下:
①三台水泵, 分别可以调速和定速运行, 变频器只能作一台电机的变频电源。故各台电机的启动、停止必须相互联锁, 用逻辑电路控制, 以保证可靠切换。
②两台水泵工作时, 一台由工频供电, 另一台由变频器供电, 两台的运行也必须有互锁控制。
③当电动机由变频切换至工频电网运行时, 必须延时5秒进行定速运行后接触器才自动合闸, 以防止操作过电压。
④当电动机由工频电网切换至变频器供电运行时, 必须延时10秒后接触器再闭合, 以防止电动机高速产生的感应电势损坏电力电子器件。
⑤为确保上述工艺要求的实现, 控制、保护、检测单元集中于一控制柜内。
(3) 变频器选型及外部接线分析。
①变频器的选型。
选用日本富氏公司生产的FRENIC5000系列PWM电压型变频器, 主回路采用大功率晶体管 (GTR) 模块, 用单片微型计算机控制。
②变频器接线。
如图5所示, 水泵运行以管压为给定量决定水泵运行工况:
管压H≥0.8:一台定速, 一台变速, 一台备用。
管压H≤0.64:一台定速或变速, 另两台备用。
管压H≤0.52:一台变速, 两台备用。
三种工况的选择是通过管道出口的流量-压力传感器的电流信号 (4-20mA 直流) , 经函数发生器变为开关控制信号, 启动电动机和管阀门。
变频运行的电机, 由压力信号的大小进行三种不同频率 (速度) 的切换。
(4) 变频器原理接线图分析。
如图6所示。
电路说明:
①变频器电源端的连接 (R, S, T) 相序与电机转向无关, 一般通过电机的连接 (U, V, W) 来改变电机的转向。特别应注意电源端与电机端不能接反, 否则会烧坏变频器。
②接触器KM1、电源自动开关QF的型号容量应恰当选择。
③变频器控制柜上装有电压表 (V) 、功率表 (KW) 、电流表 (A) 、功率因数表 (cosφ) 频率表 (Hz) 等模拟电表, 以便于对电机进行监控.
④控制端FWD, CM, C1V1等连接的控制继电器如K2, 应选用灵敏度高的双触点微型继电器, 额定值DC15V, 5mA。
⑤频率设定可以手动也可以根据压力、流量的大小自动切换。
⑥装有DK电抗线圈是为了改善系统的功率因数。
⑦设有事故报警电路, 一旦变频器发生故障, 就有声、光报警功能。
⑧三台电机都要安装独立的过载保护。
3 水泵变频调速运行的经济分析
(1) 使用变频器以后, 水泵电机工作电流从110A下降到60-90A, 电机温升明显下降, 同时减少了机械磨损, 维修工作量也大大减少。
(2) 保护功能可靠, 消除电机因过载或单相运行而烧坏电机的现象, 确保安全生产。
(3) 节能效果明显, 节能效益可观。以一台75KW的电机为例, 一年可节电24.7Kwh, 节省电费 (以0.6元/Kwh 计) 可达15万元, 两年内即可收回变频器及新增加的外围设备的成本。
值得一提的是, 市场上的华为TD2100系列供水专用变频器, 具有优越性能。它是集供水控制与供水管理于一体的系统, 用于自来水厂将能取得更好的综合效益。
参考文献
[1]冯垛生, 张淼.变频器的应用与维护[M].广州:华南理工大学出版社, 2001.
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[3]冯垛生.节能变频器的应用[J].变频器世界, 1999, (7) .
自来水厂节能降耗 第5篇
2013年成功召开十八大，也是完成“十二五”目标的重要一年，这也给公司节能降耗工作带来更大的考验，为做好今年的节能降耗工作，我公司从建立和健全各项规章制度入手，采取合理有效的节能技改措施，积极开展节能生产，在节能减排方面取得了可喜的成绩。总结起来有以下几点：加大节能降耗宣传力度，提高节能生产意识；加大节能技改力度，积极开展节能生产；推行节能奖惩机制，走可持续发展道路。
（一）加大节能降耗宣传力度，提高节能生产意识
节能减排已经成为我国当前经济社会发展的一项重要而紧迫的任务，我公司领导对此十分重视，为推动全体员工参与节能减排工作，落实完成法定节能指标，责成公司节能办加大节能降耗宣传力度，提高员工节能生产意识。为此公司节能办还定期举办节能培训大会，如日常生活如何节能，高耗能设备的管理和维护等等。我们从一点一滴抓起，提倡大家携手节约一滴水、节约一度电、节约一铲煤，做到人走水断流，及时开关灯，紧握手中铲，以杜绝不良的浪费行为；针对生产中高耗能设备节能办还召集一线操作工进行专业知识的培训和学习，加强对设备的管理和维护，避免因设备带病运转、空转或低负荷运转造成不必要的能源损耗；节能办平时也注意这方面的宣传，经常张贴一些节能简报，努力开展节能的普及工作，借此充分调动员工参与节能减排的积极性，此举对公司完成的节能指标起到了良好的推动作用。
（二）加大节能技改力度，积极开展节能生产
节能减排与我们的日常生活诚然密不可分，但是如果没有节能技改的大力支撑，显然节能生产将沦为空谈，我们的节能目标也无法实现。我公司领导非常重视节能技改工作，积极引进节能型电器和设备，坚决淘汰高耗能、低功率的落后设备，公司选用易扬磁悬浮潜水电泵进行设备改造，同工况下与原用进口知名品牌水泵相比，供水单耗由0.32降到0.23，节能效果达到27%，一台水泵每年可节电7.5万度，年节电费5.2万余元。节能降耗取得了前所未有的突破。此外公司还计划对剩余设备逐步进行更换，以进一步加大节能技改力度，使之形成良好的格局，让公司节能降耗能够持续有效地发展、壮大。
在另一方面，公司也积极引进节电技术，从生产车间到办公楼，从员工宿舍到户外照明设施也广泛使用节能灯，并严格控制照明设施的使用，以尽量减少不必要的能源损耗，让合理有效用能真正落到实处。
（三）推行节能奖惩机制，走可持续发展道路
单位的节能减排工作是一个系统工程，不仅要有全体工作人员的配合，还必须有合理的规划和得力的措施。公司根据实际情况，制定切实可行的节能减排工作方案并且细化工作细节，并及时对目标落实情况进行考评，推行节能奖惩机制，走可持续发展道路。公司鼓励员工为节能减排出谋划策，对节能创收的涌现的典型予以表扬和适当奖励，并作为年终评优的依据，让其分享节能带来的实惠。通过这
项措施的努力，为节能工作的长期开展和高效、创新打下了坚实的基础。
城市水厂节能降耗措施探讨 第6篇
一、降低电耗的措施
1. 优化泵站配电方案
90年代以及以前的配电方案, 电容器组大多采用的方法是三角型接线电容器组, 并且采用的是手动投切装置。这种运行方式的安全性很差, 容易引起爆炸起火事故。因此, 我们必须对这种配电方案进行优化。首先是改变电容器组的接线方法, 把三角型接线方法改为星型接线方法。高压电容器组可以采用单星型的接线方式, 也可以采用多星型的接线方式。采用这种方法之所以很少发生爆炸起火事故, 是因为当电容器组击穿短路时, 故障电流会受到相应的限制。系统电流不会超过电容器组电流的三倍, 这在很大程度上提高了装置的安全性和可靠性。其次是把手动投切装置改为自动投切装置, 并且把一个大的电容器组分成几个小组。然后经过精密的计算之后做出判断, 从而选出最佳的配电方案。自动投切装置可以将其补偿到最佳的容量, 提高系统的功率, 降低电耗, 达到节能的效果。
2. 保持清水池的最佳水位
清水池的位置处于送水泵之前, 它的水位是送水泵房水泵用电负荷的直接影响因素, 水位的高低与送水泵房的水泵压力呈正相关关系。水位越高, 正压越大。此外, 使用变频调速泵, 并且合理调节送水泵的运行方式, 也是降低电耗的重要措施之一。据悉, 城市水厂总耗电量的80%以上是送水泵房水泵的耗电量。所以, 城市水厂节电的最主要方法就是根据流量和扬程的变化情况, 合理的调节水泵的运行方式。城市水厂可以在水泵机组上安装压力控制装置, 通过根据压力的变化来控制水泵的转速, 从而节省电量。
二、降低水耗的措施
1. 改进技术降低自耗水量
旧的城市水厂设备好多都出现了老化以及渗漏的现象, 耗水量的多, 浪费水资源, 而购买新的设备又会增加企业的成本。因此最好的办法就是对旧的城市水厂设备进行技术改造, 使其能够重新运作, 满足生产的需求。比如说可以通过技术改造, 将城市水厂的滤池排水闸板改为微阻导轮是铸铁闸门。这样可以减少摩擦的行程, 从而减少磨损, 降低回收泵的负荷。也可以增加内部的封闭性, 使渗水的现象不再发生, 从而降低自耗水量。
2. 合理调整设备运行方式
根据水质的状况, 合理的调整设备的运行方式是降低水耗的重要举措之一。原水的水质受到温度等因素的影响比较大, 所以要根据原水的水质变化规律, 合理的调整设备的运行周期, 进而减少电量和水量的消耗。通过在不同的开启条件下测算进水泵组的耗电情况, 可以判断出最佳的节能泵组。可依据这种情况对泵组进行改造, 调整泵组的运行方式。对进水量也要进行合理调度, 对清水库的可调库容进行充分的利用也能在很大程度上降低能耗。
3. 重新处理反冲洗水
在城市水厂中, 70%的自用水量都用于滤池的反冲洗。如果将反冲洗水直接排放, 一方面会造成水资源的浪费, 另一方面又会造成环境的污染。所以城市水厂有必要回收滤池反冲洗水, 尤其是低浊度水。首先将低浊度水加压打进稳压井进口处, 然后与原水进行混合再重新处理。
三、降低药耗的措施
1. 合理选择净水药剂
各种混凝剂在水中的溶解度和稳定性受水质和水温等因素的影响也有所不同。比如硫酸铝的适用p H为5.5~8, 低温下水解慢, 絮体松散;三氯化铁对水的p H值适应性较强, 在处理低温低浊度水时的效果比较差;而硫酸亚铁的适用p H值为8.5以上, 它会使设备和操作变得复杂化。根据不同的条件选用不同的混凝剂, 能够起到减少混凝剂的用量的效果, 也能提高出水的水质。在一年中的3~4月份, 水质正处于低温低浊期, 这时候由聚合氯化铝所形成的矾花不容易沉降。所以容易引起药耗的增加, 沉淀池的末端也会严重积泥, 从而加大水处理的难度。如果城市水厂用铁铝复合物来取代聚合氯化铝, 会节约用药量, 降低药耗。到了6月份, 水质就会进入高温时期。如果这时候仍然使用铁铝复合物作为混凝剂的话, 其药效会比聚合氯化铝高出一倍, 因为水中会有有机物和藻类进行大量的繁殖。此时就需要将混凝剂换为聚合氯化铝, 从而减少药量的消耗。
2. 改进加药系统
有些城市水厂的自动加药系统在运行中存在很多问题。比如计量不准确, 要么偏高, 要么偏低, 加药也不稳定。所以, 改进加药系统是十分必要的。加药方式要采用密闭的罐体, 并且推广液体投加。采用自动投加的装置要选用计算机控制的计量泵。 (1) 对加药系统程序进行分析, 从中找出问题并对其进行修改, 或者重新编制一些新的程序。 (2) 对由计算机控制的加药系统的参数进行分析, 从中查找出系统的参数偏高或者偏低的原因, 改变原水流量计的安装位置, 从而使加药系统变得稳定。 (3) 实行加氯消毒自动化。实施这种方法的前提是余氯仪、加氯机和计算机要实现一体化。当自动加氯达到了一定的时间, 氯气和水实现了充分混合的时候, 可以根据余氯量来控制加氯率。随后按照加氯率和水量来确定氯的投加量, 这样能够实现系统的节能降耗。
3. 调整沉淀池的运行负荷
在混凝过程中, 同向絮凝, 也就是由流体运动造成的颗粒碰撞占据十分重要的地位。控制混凝效果的水力条件由速度梯度G来表示。G越大, 相应的颗粒碰撞的速度也越快, 絮凝效果也就越好。但是当G增大时, 水流剪力也会增大, 这样会使絮凝体破碎。所以城市水厂要进行反复的实验, 找出在什么水力条件下会有利于矾花絮凝沉降, 从而节约药量。水厂也可以在保证供水需求的前提条件下, 调整反应沉淀池的运行负荷, 从而节省药剂。
4. 加强对水质的监测
对絮凝池和沉淀池中的水质进行监测, 可以根据水质的情况及时确定药剂投加量。当有多组处理构筑物、各组构筑物内部的水质又存在差异时, 就需要分别的监测每个构筑物, 这样可以有针对性的找到最佳的药剂投加方案。所以城市水厂不要一味的监测总出口浓度, 而是每天都要对单个反应池的浓度进行监测。然后对监测的数据进行分析, 从而调整投药量, 节省药耗。
四、结语
水厂水泵工作中节能问题探讨 第7篇
1 对水泵站的控制技术
水泵站的参数包括流量、液位和压力等, 其中最重要的参数是流量。对流量的调节和控制可以有效的降低水泵的能耗, 减少浪费。通过供水理论依据, 可以将流量的调节方式分成两种。第一种是调节供水管路阀门的开启程度, 有效的控制流量的大小, 阀门开大, 流量增加;相反如果阀门转小, 流量也会减少。但要注意的是不论阀门调大或调小, 水泵的转速不能发生变化。第二可以对水泵的转速和流量实施变速调节, 水泵的转速与流量是呈正相关的由于水泵的转速不断加大, 流量也会随之有所提升, 若转速下降, 流量会相应减少, 但供水管路的状态要始终保持一致。对水泵进行调速, 可以降低不必要的能力耗损, 有效的体现了节能的效果。还有其他一些对压力或液位进行控制的方法, 如采用不同尺寸的泵搭配工作, 或是调节泵的叶片角度等, 都是能够有效降低水泵的电能消耗的措施。
通过借鉴国外变频器的优势与缺点, 国内在变频器的研制领域也有较大的突破, 目前国产的变频器已经在各行业都得到了广泛的使用。
2 水厂水泵工作的节能技术
2.1 水泵的类型
目前国内水厂普遍采用的水泵分为节流调节式与调速调节式。调速水泵的节能要比节流调节式的水泵效果更好, 要合理的选择水泵的调速范围和调速控制方式, 达到理想的调速节能的效果, 在选择水泵是就必须要结合实际的运转情况来进行选择。
2.1.1 控制水泵调速范围
在确定水泵的调速范围前, 要充分的考虑到水泵的性能、特点、管路特征, 对水泵调速采取何种控制方式。虽然调速越低代表所能调控的范围越大, 但在设置最小的调速时也要考虑到调速过小所起到的节能效果并不明显, 因此对水泵的转速的设置不能过低。在调速完成后, 要注意控制水泵实际工作时的工况点, 尽量保证水泵是在高效区的范围内工作, 这样的工作状态才能达到理想的节能目的。
2.1.2 调速泵和恒速泵的选择
目前大多数的水厂都在采用一台调速泵与几台恒速泵并联运行的搭配方式。当进行多泵并联的运行方式时, 应最好能够应用两台调速泵同时进行使用, 而且要以调速控制为依据, 合理的选择调速泵的类型。
2.2 新材料的应用
在探索如何提高水泵运行效率的过程中, 可以借鉴国外的先进技术。例如一些新型的材料在水泵上的应用。美国一家公司研究致力于开发高分子修补材料, 该公司最近研发生产了一种新型特种内涂式材料, 被叫做泵增效节能涂料, 工艺流程包括:先将水泵进行拆卸, 擦拭干净叶轮表面和泵壳内腔, 在其表面行喷砂修补处理, 再对叶轮的表面均匀喷涂上两层泵增效节能涂料, 喷涂后一定温度下晾干, 全部干燥后进行水泵的再装配。在这个过程中, 水泵流道表面的气蚀部分经过了喷砂修补, 涂漆处理两个环节后, 整个表面已被修复完整, 摸上去不存在之前的凹凸感, 手感也比修补前光滑了许多。应用这种新型的涂料对水泵进行喷涂后, 水泵的运行效果可以得到显著的提高, 对推进水泵的节能起到了重要的作用。
2.3 水泵的换代更新
水厂在进行水泵的选型工作时, 要从水厂的最初投产, 中期生产到理想的设计规模几个时间点对水泵的运行工况点进行详细的分析, 还要对不同季节的水量需求, 供水量曲线等都应做一个深入的了解和比较, 在此基础上来完成选用水泵工作, 这样才能既满足了供水要求又能降低能耗。目前高效节能水泵应用广泛, 高效节能水泵质量技术较为先进, 不仅能在节能方面获得显著效果, 其低振动技术和低噪音污染的优点也能使水泵在运行时对环境不产生污染, 除此之外, 高效节能水泵还具有机械密封性好的优点, 彻底解决了常规水泵轴向易发生渗漏的现象, 减少了水泵维修保养的时间和金钱也提高了设备的使用寿命。
3 结论
水厂提高水泵的运行效率, 降低电耗方法是有多种渠道的, 因此水厂要根据实际特点选择合理的方法来达到节能的目的。想让水泵更好的节约能源, 就必须对水泵的各种性能参数有正确的设置和认识, 同时在水厂水泵的设计选型与配套中, 还要合理的选用变频器。节能工作的道路还远远没有尽头, 如何把能耗降到最低, 这需要我们继续不断地去摸索总结, 只要我们能紧密的结合平时实际工作, 在工作中多发现问题, 多思考解决办法, 就一定能把水厂水泵的节能工作做好, 从而有效的减少水厂的运行成本, 提高整个社会经济的经济效益。
参考文献
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