关于彭水县关口取水泵站水泵节能改造经验的分享

水泵是工业企业,特别是自来水企业主要的生产耗能设备,一般水泵每年消耗的用电成本约为水泵自身造价的10倍,是一项不容忽视的用电设备。但传统水泵沿用至今,对比日新月异的社会需求,暴露了其能耗高、效率低、运行不稳定、噪音污染等缺点。因此,本期手机报通过分享水泵节能改造的经验案例供大家参考和学习,希望对有需要进行水泵节能改造的企业提供帮助。

一、彭水县关口取水泵站情况

彭水县地处乌江与郁江交汇的山区地带,县城依山而建,地形复杂,城市道路及建筑标高相差甚大,这给城市供水带来很大难度,同时增加供水成本。关口取水泵站作为彭水县自来水公司唯一水源泵站,担负着全城区水源取水任务,该泵站设计为4台机组(2用2备),总装机容量为1300kW(2台400kW、2台250kW)。水泵机组均为2009年左右安装的普通常规水泵系统,随着年代远久及城市供水量不断增加,原取水水泵、机电设备陈旧,效率降低,已跟不上彭水县城的发展,而且运行成本高,维护频繁,一旦出现重大故障,将会直接影响到整个城区的供水安全。

经现场勘测,关口取水泵站存在以下几点问题,亟待解决:

 1、水泵维修困难。关口取水泵站原来沿用的是普通多级泵,若要维修,需拆掉出水管管道,且需将水泵与电机全部脱离,将整个机组全部拆除才能更换内部配件。因此,只需更换水泵内部的小零件就需花费较大的成本与精力。

 2、水泵取水能耗较高。该泵站总扬程为180m以上,取水能耗为0.753kW·h/t,机组综合效率仅为66%,低于同类型泵站效率11%左右,原因是原有水泵出厂时未作模拟工况效率测试,水泵的设计参数偏离实际运行工况点参数,多级泵叶轮效率损失过大,导致了原有水泵的效率不高、能耗大等问题。

 3、由于彭水县城居民的不断增加,城区建设的不断扩张,泵站取水能力满足不了城区供水需求。在一大一小机组全天开机的情况下,泵站的日取水能力为18000吨,不能满足城区供水需求,形势严峻。

 4、水泵机组噪音大、渗水严重。由于多级泵的复杂结构,使得机组运行过程中噪音较大。此外,原有机组采用填料密封,渗水情况严重,导致泵房经常性潮湿积水,有一定的安全隐患。

二、水泵的节能改造方案

根据泵站水泵存在的问题,湖南江川节能科技有限公司对泵站运行工况进行了数据测量、调研和分析,并对不同开机状态下进行管道水力计算和实地测量对比及对整个城市未来10年左右需水量作评估,结合泵站原有配电能力和输水管道布局情况,提出了以下节能改造方案:

1、采用高效节能型水泵(2台GJS250-4/4、1台GJS150-4/2)对该泵站4台水泵机组中的3台(2台400kW,1台250kW)进行等容量改造更换,并对原出口管道进行优化。

2、针对水泵维修困难的问题,将多级泵换为单级中开泵的方案。单级中开泵结构简单,维修难度小,更换配件方便快捷,仅需打开泵盖即可。

3、虽然单级泵解决了维修困难的问题,但对于高扬程的单级泵来说,提高水泵效率是一大挑战,针对此问题采取单一量身定做设计、改变水泵叶轮材质(不锈钢材质)、进行精密铸造、改善叶轮内部筋片构造、利用三维立体水力模型优化叶轮流道、通过全人工打磨叶轮、泵体内及叶轮表面光洁处理、采用先进的机械密封、出厂前做模拟工况测试等措施,提升单级泵的效率,解决该水泵取水能耗较高的问题。

3、为了提高泵站的取水能力,在满足运行工况的条件下,采用提高单机组流量参数,即大机组流量490m3/h提升至610m3/h,小机组流量由260m3/h提升至330m3/h,更换后的水泵机组日取水能力达到22560吨,提升取水能力25%,满足城市用水量需求。

4、由于单级泵的简单结构,泵房的噪音也大大降低。此外,更换后的水泵,采用的是陶瓷机械密封的方式,解决原有水泵渗水的问题,使泵房变得干净整洁,并消除安全隐患。

此次技改,由湖南江川节能科技有限公司与彭水苗族土家族自治县自来水公司采用合同能源管理模式,由湖南江川节能科技有限公司负责全额投资,对彭水县自来水公司水泵机组进行节能技改,进行数据测量、采集分析、方案设计、制造生产、出厂测试、安装调试全套服务,投资近100万元更换新型节能生产设备,在设备投产后6年内按节能效益进行利润分成。在彭水县自来水公司不做任何投资的情况下,免费获得一套全新高效节能水泵系统,实现泵房扩容计划,并享受6年期的设备免费保养维修服务,同时共享节能收益。

三、改造后达到的节能效果

改造后该泵站经过三个月的运行,达到的实际节能效果:泵站高扬程单级水泵效率达到了85%,机组综合效率由66%提高到了78%;取水电耗由改前0.753 kW·h/t降为0.65 kW·h/t,取水电耗节电量为0.103 kW·h/t,节电率达13.70%。该期间总计取水量153.29万吨,总节电量达15.8万kWh。

通过技改,在一大一小开机状态下,预计该泵站每年可节省电量约60万kWh,节省生产成本50多万元。

三个月运行后泵站水泵改造前后对比表

指标名称

单位

技改前

技改后

机组综合效率

%

66

78

吨取水电耗

kW·h/t

0.753

0.65

大机组电机功率

kW

400

400

小机组电机功率

kW

250

250

大机组流量(电机功率400kW)

m3/h

490

610

小机组流量(电机功率250kW)

m3/h

260

330

日取水能力(一大一小机组)

t/d

18000

22500

四、采取合同能源管理给用能企业带来的优势

(1)不需承担风险。用能单位不但不需要承担节能项目实施的资金、技术风险,还获得实施节能带来的收益和获取节能服务公司提供的设备,同时降低用能成本。

(2)改善用能单位现金流。用能单位借助节能服务公司实施节能服务,可以改善现金流量,把有限的资金投资在其他更优先的投资领域。

(3)使用能单位管理更科学。用能单位借助合同能源管理实施节能服务,可以获得专业节能资讯和能源管理经验,提升管理人员素质,促进内部管理科学化。

(4)提升用能单位竞争力。用能单位实施节能改进后,减少了用能成本支出,提高了产品竞争力。同时还因为节约了能源,改善了环境品质,建立了绿色企业形象,从而增强市场竞争优势。

(5)市场机制及双赢结果。节能服务公司为用能单位承担了节能项目的风险,在用能单位见到节能效益后,才与节能服务公司一起分享节能成果,而取得双赢的效果。

 

本期水泵节能技改经验由湖南江川节能科技有限公司来搞,以后还会面向其他企业征稿。锂离子电池材料发展现状标准全解析