浅谈自来水厂取水机组改造方案

1自来水厂取水泵房基本概况

东莞市某水厂是20世纪80年代末90年代初分两期建成投产的常规制水水厂,一期设计能力12万m3/d,二期设计能力6万m3/d,两期共计供水能力18万m3/d。取水泵房共有四台取水机组,根据现时供水量,正常生产采用两用两备开机模式。其取水泵、电动机(图1)是20世纪80年代国产设备,电动机导磁材料使用热轧硅钢片,能耗高、效率低、容易受潮。水泵效率与当前市场上的产品相比也比较低。我厂考虑到原电动机能耗高、效率低、环保性差,而配套的水泵扬程较高,同样存在耗能情况,而且3#机组是取水泵房四台机组效率最低的一台(参数如表1所示),为进一步落实公司节能降耗的工作安排,降低我厂的生产成本,预备先对取水泵房3#机组进行改造。

2机组效率测试

(1)考虑机组出口液控阀多年没有检修,可能出现内漏,影响测试的准确性,在测试前需逐个水泵开盖检查内漏情况。检查步骤:首先把要检查的水泵出口液控阀和手动阀都在完全关闭的情况下打开泵盖,再慢慢打开手动阀,检查液控阀漏水情况。在两个阀都关闭的情况下,基本没有内漏,在打开出口手动阀的情况下,3#机组液控阀基本能关闭严密。所以除了测试机组外关闭其他机组出口手动阀,可以排除内漏情况。

(2)出口和入口压力表数据采集:用压力校正仪校正合格。

(3)流量的记录:每10min为一组数据,三组共30min(精确到秒)。

(4)电机功率测试:记录三组电子式电能表数据,每组时间为10min(精确到秒),用此数据计算机组的效率。

(5)经过公式计算,3#机组的效率为63.04%。

3新机组选型

为了保证日供水18万m3,取水机组的取水能力应在7500m3/h,根据现机组的流量数据,新机组应满足流量Q≥3000m3/h:水泵扬程≥12.11m,水泵的汽蚀余量必须≤5.96m。综合上述新机组需要满足的条件,根据市场现有节能型水泵、电机技术参数,采用流量3000m3/h、扬程13m、转速740r/min、必需汽蚀余量≤4.8m、效率≥86%的水泵,电机则采用YE2型、功率132kw、低压全封闭自扇冷式高效率鼠笼型三相异步电动机,效率可达94%以上。

4机组更换存在的困难

(1)生产设施老化严重,无法预知的不利新机组更换的因素比较多,特别是水泵出口液控阀和手动阀已使用20多年,虽然之前经检查证实水泵出口液控阀基本能关闭严实,但不排除真正实施工程时会出现新问题,这给新水泵机组的更换工作带来了一定的难度。在新机组更换前应先考虑该潜在危险因素,只有这样才能保证新机组的顺利更换,同时也是保证预期节能效果实现的关键因素。

(2)电机控制部分分析:旧水泵机组是采用155kw电动机驱动的,其软启动器是按照适配电机配置的,新水泵是采用132kw电动机驱动的,经仔细分析软启动器技术参数,适当调整原软启动器相关参数,完全能够继续使用,水泵控制部分不用增加新的投资。

(3)由于第二水厂近年来供水量逐步减少,更换水泵机组投资回收时间有可能比计算时间更长。

5水泵机组更换后预期节能效果

由于取水泵房开停机取决于清水池水位,每天需要开停两三次,到晚上供水量更少,清水池蓄满后,取水泵房需要全部停机。更换新机组后,计划以3#机组作为主要供水设备,1#机组配合使用,2#、4#机组作为备用机组。1#、3#机组的取水量约7180m3/h,基本与供水量平衡。

从本公司以往更换水泵机组后所产生的节能效果看,利用预期提高泵站泵组整体效率的计算方法,得到节能量和实际节能量比较吻合,这里仍然采用预期提高泵站泵组整体效率的计算方法,计算可预期的节能量。

假设更换后泵站效率可达85%(我司绝大部分泵站的效率值都超过此值,信息来源为公司节能小组),查找水厂相关生产数据,更换新机组后预期节能效果如表2所示。

6结语

自来水厂原取水机组使用多年,技术老旧,效率低下,通过技术改造,更换扬程合适、效率高的水泵和超高效电机,对于降低能耗有一定的帮助,通过节约电费,既实现了节能减排,又提高了企业的经济效益,可向公司其余子水厂推广。