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1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 水厂进水管道改造降低电耗蔡光阳（南京市自来水总公司 南京210030）摘要：南京某水厂新建6.5万m3/d系列在调试过程中设备运行稳定，出水水质达标，运行参数与设计相符。但通过调试也发现新生产系列运行时电耗偏高，严重影响制水成本。通过各项试验和理论计算，找出了电耗偏高的原因，并着手制定有效的改造方案，进行管路改造。改造后，运行6.5万m3/d系列一泵房电耗正常，改造收到预期的效果。关键词：电耗；进水管道；水头损失；改造；效益；该水厂现有日供水能力为16.5万m3/d，其中10万m3/d系列包括两组5万m3/d平流沉淀池，两组5万m3/d气水反冲洗
2、滤池。6.5万m3/d系列包括一组斜管沉淀池，一组V型滤池。该水厂6.5万m3/d系列于2008年10月竣工，并进行试运行。斜管沉淀池设计规模6.5万m3/d，水力停留时间1.57小时。源水经过两根DN800的进水管进入斜管池的两个反应区，再进入沉淀区。V型滤池共分8格，设计滤速8m/h，单池有效过滤面积为49m2，反冲洗时冲洗强度单气洗15L/ m2s，气水混合反冲洗气15L/ m2s水3 L/ m2s，单水反冲洗6 L/ m2s，表面扫洗2.2 L/ m2s。6.5万m3/d系列出水水质能够满足国家最新水质要求（GB5749-2006）和公司内部标准，沉淀池出水浊度不大于3NTU，滤后水浊
3、度不大于0.2NTU。1、试运行中存在问题1.1 2008年10月22日起对6.5万m3/d系列进行了联合调试，调试中逐步增加其负荷至满负荷运行。连续运行五天，记录下调试的各项数据，我们发现单独使用6.5万m3/d系列比同等条件下使用10万m3/d系列，一泵房电耗增加15%左右（3300kw/h5%=500kw/h），大大增加了我厂制水电耗成本。1.2 运行6.5万m3/d系列时，一泵房运行两台变频机组，调至正常频率（运行平流池的频率），一泵房出水量明显不够，需要调到较高的频率，从而影响了变频机组的节能效果。1.3 单独使用6.5万m3/d系列，一泵房泵后压力约为0.18MPa，较之前正常运行
4、增加0.02-0.03MPa。经计算，压水管路水损增加2-3m，初步分析管道水损增加，可能是一泵房电耗增加的主要原因。2、原因分析2.1经相关部门讨论，认为在联动调试中，6.5万m3/d系列是满负荷运行，而平时10万m3/d系列的运行负荷只有65%左右，两组系列不同的运行负荷可能是造成6.5万m3/d系列运行时电耗增加的主要原因之一。2.2电耗试验为了分析不同的运行负荷是否是造成两组系列电耗相差较大的主要原因，特进行此次试验。试验内容：1、为了保证数据的可比性，在分别运行两组系列时，一泵房只开2#工频机组。2、试验中分别记录其泵前泵后压力、江水位和用电量。3、由于一泵房无流量仪，流量由水泵性曲
5、线查得。4、根据统计的数据，对比分析两系列的泵后压力和电耗。试验数据如附表的表一和表二：对比表一和表二可以得出：2.2.1 斜管沉淀池试验时长江水位比平流池试验时高0.57米。2.2.2 在负荷相同时斜管沉淀池电耗比平流沉淀池高7.2%。2.2.3 泵后压力斜管沉淀池比平流沉淀池高2.3米。通过试验数据分析可知，运行6.5万m3/d系列电耗过高与运行负荷关系不大。6.5万m3/d系列进水管段水头损失过大可能是造成电耗高的主要原因。我们组织人员，测量6.5万m3/d系列进水管段数据，并计算其理论的水头损失。2.3理论计算经计算从泵后到斜管沉淀池，总的水头损失为1.30米。沿程水头损失计算公式局部
6、水头损计算式 hj= 2/2g其中静态混合器水损为1米，其他局部水头损失为0.25米，沿程水头损失为0.04米。而实际运行2号车时管道总的水头损失达到5.59米，理论计算与实际运行时水损相差3.29米。2.4测压试验斜管沉淀池进水是从一泵房出水母管上接出一个DN600的管段（老脉冲池进水管），通过一个渐扩管接到DN800管段，再连到斜管沉淀池，其中DN800管段上各安装有一台静态混合器。为了找出其中原因，我们决定进行测压试验，从而确定水头损失较大的管段。首先组织技术人员召开会议，讨论确定测压方案。方案中确定在DN600管段前后，进水管阀门前，斜管池进水口处各安装一个压表，单独开二号车对6.5万
7、系列供水，观察各压力表的读数。按排工作人员在进水管上指定的位置安装压力表，并按照方案开展了测压试验工作。停用厂内的原平流沉淀池，通过一级泵房2号车单独对斜管沉淀池供水，并开始记录进水管道压力表数据。经过紧张的测试，完成了测压试验。通过测量数据的对比和计算，初步确定水头损失主要集中在DN600的进水管道上，其水头损失达到2.8米。查阅相关资料，原来两段DN600管道中装有老的静态混合器，并且这种静态混合器由人工焊接，断面窄小，因而造成水阻过大。经过以上各种原因分析，确定运行6.5万m3/d系列电耗过高是DN600管道水头损失过大造成的。3、改造方案由于进水管水头损失主要集中在DN600管段上，其
8、他管段水损正常，只需对DN600管段进行改造。3.1 将DN600管道及老静态混合器拆除，更换成DN800钢管。3.2 将DN600管道中两个90度弯头连接管段改成两个135度弯头加连接管。4、运行效果改造方案制定后，该水厂着手进行改造工作，经过一周多的施工，改造完成，并再次对6.5万m3/d系列试运行。再次调试，一泵房仍然单独开2号车对6.5万m3/d系列供水。通过一段时间的运行，记录下水量、电量数据（见表三）。在同样的生产条件下（试验时江水位相差不大，江水位引起的电耗差可以忽略不计），对比改造前后的数据可知：4.1 改造后运行斜管沉淀池时，一泵房泵后压力下降了0.028MPa，即进水管路水
9、头损失下降了2.8米。4.2 改造后运行斜管沉淀池时试验电耗由0.0712kWh/ m3 下降到0.0655kWh/ m3 ，同比下降约8.0%。4.3 改造后运行6.5万m3/d系列与运行10m3/d系列一泵房电耗基本持平。由此可见，改造后运行6.5万m3/d系列一泵房电耗处于正常水平，改造取得预期的效果。5、改造前后的效益分析5.1 改造后一泵房单独开2号车时，一泵房电耗同比下降8.0%。按出厂水量6.5万m3 /d计算，每天可节电371 kWh。5.2 正常生产中一泵房开两台变频机组，改造前一泵房一天平均电耗为0.0615kWh/ m3 ，改造后一泵房一天平均电耗为0.0491kWh/
10、m3 ，按水量6.5万m3 /d计算，每天可节电806kWh，每天节约成本约473.12元。结语：通过对6.5万m3/d系列进水管道的改造，一泵房电耗下降到正常水平。6.5万m3/d调试取得成功，随即投入到生产中。该水厂总设计生产能力16.5万m3/d，其中包括两组5万m3/d的平流沉淀池和一组6.5万m3/d斜管沉淀池。目前浦口水厂平均量为6.4万m3/d，建议使用斜管沉淀池与一组5万m3/d的平流沉淀池，留一组平流沉淀池做备用，尽量降低沉淀池的负荷。这样两组沉淀池的负荷将会相对较低，增加了水流在沉淀池的停留时间，有利于水质的提高。参考文献：1 姜乃昌,金锥.水泵及泵站（第四版）.中国建筑工
11、业出版社,2005.2 李家星,赵振兴.水力学（上下两册）.河海大学出版社,2001.3 严煦世,范瑾初.给水工程（第四版）. 中国建筑工业出版社,1999.4 严敏,谭章荣,李忆.自来水技术管理M.北京化学工业出版社,2005.附表表一：改造前斜管沉淀池试验记录表时间2#机组（工频机组）水泵扬程m进水量m3/h江水位m电量kWh泵前压力MPa泵后压力MPa16：001850.0510.20815.726505.6717：001970.0520.20815.626605.9018：001850.0540.20915.626606.32平均1890.0520.20815.626565.96电耗0
12、.0712kWh/ m3备注进水量由水泵性能曲线查得表二：平流沉淀池试验记录表时间2#机组（工频机组）水泵扬程m进水量m3/h江水位m电量kWh泵前压力MPa泵后压力MPa16：001880.0440.18514.128005.2317：001860.0450.1851428105.3118：001840.0440.18514.128005.64平均1860.0440.18514.0628035.39电耗0.0664kWh/ m3备注进水量由水泵性能曲线查得表三：改造后斜管沉淀池试验记录表时间2#机组（工频机组）水泵扬程m进水量m3/h江水位m电量kWh泵前压力MPa泵后压力MPa平均1890.0400.18014.0028405.42电耗0.0655kWh/ m3备注进水量由水泵性能曲线查得 /
