凈水廠生產(chǎn)耗電分析
摘要:水廠生產(chǎn)的電能消耗占整個(gè)供水成本的35%--40%以上,抓好節(jié)約用電對(duì)于水廠管理具有很重要的作用。要達(dá)到節(jié)約用電的目的,必須了解電能消耗的情況,以便有針對(duì)性地采取管理措施,這就需要進(jìn)行生產(chǎn)耗電 分析 。
關(guān)鍵詞:凈水廠 生產(chǎn)耗電 供水成本
一、電耗的組成
在自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中,電耗可以分為有功電耗和無(wú)功電耗。有功電耗是將源水轉(zhuǎn)化為滿足服務(wù)需求的自來(lái)水所需的能量;無(wú)功電耗是轉(zhuǎn)化過(guò)程中內(nèi)部消耗的能量。有功電耗相對(duì)一定量、一定要求的自來(lái)水為恒量;無(wú)功電耗為一個(gè)變量,它是隨著生產(chǎn)系統(tǒng)狀況的變化而變化的,自來(lái)水生產(chǎn)降低耗電就是降低這一變量。
1、有功電耗的 計(jì)算 。
根據(jù)能量守恒定律,自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程消耗的有功電耗:
W=γ·Q·H凈·T/102(kW.h)
式中:γ---水的容重(kg/L)
Q---單位時(shí)間產(chǎn)量(m3/s).
H凈--滿足服務(wù)需求的供水水位標(biāo)高與源水水位標(biāo)高差(m)。
T----產(chǎn)水時(shí)間(h)。
在生產(chǎn)過(guò)程,由于受到設(shè)備、管道及構(gòu)筑物內(nèi)耗等的 影響 ,整個(gè)自來(lái)水生產(chǎn)系統(tǒng)的工作效率不可能達(dá)到100%,實(shí)際生產(chǎn)耗電量與有功耗電量的差,即為無(wú)功耗電量。
2、無(wú)功電耗的組成及產(chǎn)生原因的分析。
無(wú)功電耗是生產(chǎn)系統(tǒng)克服各種內(nèi)部損失而消耗的電能,無(wú)功電耗的存在是不可避免的。無(wú)功電耗值的大小隨著系統(tǒng)的工況變化而變化,工況越好,它的值越低,即系統(tǒng)的工作效率越高;工況差則反之。無(wú)功電耗一般包括:水泵、電動(dòng)機(jī)及配電設(shè)備的內(nèi)耗、管道、構(gòu)筑物克服水頭損失的消耗等。
1)制水過(guò)程的管道內(nèi)耗
制水過(guò)程的管道內(nèi)耗包括:源水輸水管道及處理構(gòu)筑物間聯(lián)通管道的內(nèi)耗,即水頭損失,其中處理構(gòu)筑物間聯(lián)通管道較短,水頭損失較小,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程不經(jīng)常進(jìn)行檢測(cè)或分析,僅在凈水廠設(shè)計(jì)或技改設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行計(jì)算和分析。源水輸水管道水頭損失 的變化必須在生產(chǎn)過(guò)程重點(diǎn)監(jiān)測(cè),嚴(yán)格控制。
水泵輸水總揚(yáng)程H=H凈+∑h=H出-H進(jìn)+ ( V22-V12)/ 2g+△Z
在實(shí)際中由于(( V22-V12)/ 2g +△Z)數(shù)值較小,源水輸水管道的水頭損失可以忽略水泵進(jìn)、出口流速水頭的影響,直接按水泵進(jìn)、出口壓力差計(jì)算,即:∑h=H出-H進(jìn)-H凈
式中:∑h--輸水管道總水頭損失(m)。
H出-----水泵出口壓力(m水柱)。
H進(jìn)-----水泵進(jìn)口壓力(m水柱)。
H凈------水泵的靜揚(yáng)程(m)。
V1------水泵進(jìn)口流速。
V2------水原出口流速。
△Z------水泵進(jìn)、出口壓力表位置標(biāo)高差。
水泵揚(yáng)程示意圖
∑h的值越低,表明管道工況越好,在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,必須以設(shè)計(jì)值或 歷史 最小值作為控制標(biāo)準(zhǔn)值,盡量將∑h值控制在標(biāo)準(zhǔn)值附近。引起∑h值增大的原因主要是:管內(nèi)壁粗糙度增加、吸水口堵塞閥門開啟度不足陰力增大等。必須逐一進(jìn)行檢查并處理。源水輸水管道內(nèi)壁粗糙度增加主要是吸附著較多的生物所致,可用在吸水口投加漂精毒殺生物的 方法 去除。具體方法為:在吸水口投加漂精溶液,投加后將管內(nèi)水的余氯值控制在1.5--2.0mg/L,歷時(shí)不少于24小時(shí),毒殺生物及清理吸水格柵,一般在清水期進(jìn)行。生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,必須定期對(duì)∑h值的變化情況進(jìn)行分析,而進(jìn)行這一分析的前提是水泵進(jìn)、出口壓力數(shù)據(jù)的真實(shí)性,這就要求監(jiān)測(cè)儀表的設(shè)置必須規(guī)劃,儀表質(zhì)量過(guò)關(guān),人員工作質(zhì)量高。
2)配水過(guò)程的管內(nèi)耗。
配水過(guò)程的管內(nèi)耗由于配水管網(wǎng)較復(fù)雜,測(cè)定及計(jì)算很困難,因此,生產(chǎn)過(guò)程一般不進(jìn)行分析,只需定期進(jìn)行管網(wǎng)平差,作為新鋪管線或管網(wǎng)改造的 參考 數(shù)據(jù)。
3)水處理構(gòu)筑物的內(nèi)耗。
水處理構(gòu)筑物在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)耗,即混合、絮凝、沉淀、過(guò)濾等所必須的水頭,這些水頭的大小較穩(wěn)定,生產(chǎn)過(guò)程也不需 經(jīng)濟(jì) 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,僅在設(shè)計(jì)與技改時(shí)需進(jìn)行計(jì)算與校核。
4)水泵、電支機(jī)設(shè)備的工作內(nèi)耗。
水泵、電動(dòng)機(jī)設(shè)備工作所消耗的電能占制水過(guò)程消耗的電能的絕大部分,因此,在設(shè)備的選型時(shí)即應(yīng)考慮選擇效率較高的設(shè)備。其中水泵的型號(hào)較多,但在適用的前提下,應(yīng)盡可能選用效率較高的系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)一般應(yīng)選用Y系列的電動(dòng)機(jī),它具有效率高,起動(dòng)力矩大、噪音低、防護(hù)性能好等特點(diǎn)。它的平均效率達(dá)88.263%,屬于當(dāng)前國(guó)際上最高效率水平。平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高,可避免以往在采用其它系列產(chǎn)品時(shí),由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能滿足要求而需要選高——擋容量的電動(dòng)機(jī)來(lái)解決起動(dòng)能力不足的 問(wèn)題 ,從而減少因起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低而造成過(guò)量能耗損失。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)考慮到發(fā)熱,電網(wǎng)電壓波動(dòng),很難和水泵工作要求完全一致,所選電動(dòng)機(jī)容量宜比水泵要求的大些,以電動(dòng)機(jī)80%滿載為最佳。如果因?yàn)槟撤N原因,電動(dòng)機(jī)容量過(guò)大,負(fù)載太低,不僅會(huì)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)效率低而增加電動(dòng)機(jī)的能量損耗,而且會(huì)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的功率因數(shù)COSФ降低而增加輸電線路和變壓器的損耗。
在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),水泵、電動(dòng)機(jī)的工況會(huì)逐步變差,效率逐步降低,因此,適時(shí)進(jìn)行維護(hù),恢復(fù)設(shè)備的工況對(duì)節(jié)能具有相當(dāng)重要的意義。而要適時(shí)進(jìn)行維護(hù),必須充分了解設(shè)備的運(yùn)行工況,這就必須經(jīng)常對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。
這種監(jiān)測(cè)和分析如能利用監(jiān)測(cè)儀器直接進(jìn)行測(cè)試,直觀地得出設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)為最好,但由于監(jiān)測(cè)儀器的配置問(wèn)題,實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程 中僅能定期進(jìn)行,在日常的維護(hù)管理中,為了使工作更有目的性和方向性,可利用下述比較法判別設(shè)備運(yùn)行工況的好壞。
首先,根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)效率數(shù)據(jù)計(jì)算出設(shè)備在設(shè)計(jì)工況下,將1km3水提高1MPa壓力時(shí)的配水單位耗電NA。
N=W/ η傳.η電.η泵.H.Q(kW.h/km3.MPa)
=(1000m3γ×100mγ)/η泵.η電.η傳(kg.m/km3.MPa)
=108/(102×3600.η傳.η電.η泵) (kW.h/km3.MPa)
=272.33/η泵.η電. η傳(kW.h/km3.MPa)
=N#/ η泵.η電. η傳 (kW.h/km3.MPa)
其中:N----設(shè)備設(shè)計(jì)配水單位耗電(kW.h/km3.MPa)
W----每km3水提高1MPa壓力時(shí)的耗電量(kW.h)。
η泵---水泵設(shè)計(jì)工作效率
η電---電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)工作效率。
η傳---電動(dòng)機(jī)、水泵機(jī)組的傳動(dòng)效率。
H------單位揚(yáng)程,H=1MPa
Q-----單位水量,1Km3。
N#----有功配水單位耗電(kW.h/km3.MPa)
再計(jì)算出實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行的機(jī)組配水單位耗電N。
其中:N'= W'/(Q'·H')
式中:N'----機(jī)組實(shí)際配水單位耗電(kW.h/km3.MPa)。
Q'-----機(jī)組抽水量(km3)
H'-----機(jī)組輸水總揚(yáng)程(MPa)
W' ----機(jī)組總耗電量(kW.h)〃
然后將N與N'進(jìn)行比較、分析。
a、當(dāng)N=N'時(shí),證明機(jī)組工況達(dá)到設(shè)計(jì)工況要求,工作效率最高,機(jī)組的設(shè)備內(nèi)耗值處于正常范圍。
b、當(dāng)N 此時(shí),可對(duì)千萬(wàn)設(shè)備內(nèi)耗值增大的因素進(jìn)行分析。這些因素主要為:水泵機(jī)械磨損,水泵偏離設(shè)計(jì)高效段工作,電動(dòng)機(jī)機(jī)械磨損超出控制值,電動(dòng)機(jī)工作電壓小于額定值,電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)(即電動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷之比)降低,電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)(COSФ)降低。其中:
a、水泵機(jī)械磨損。
包括:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸承、軸封的磨擦損蝕,葉輪圓盤在泵愨內(nèi)運(yùn)行時(shí)和流體的磨擦損蝕及葉輪和減漏環(huán)間隙磨損蝕。加強(qiáng)水泵機(jī)組的維修,校正機(jī)組的水平,及時(shí)換下彎曲的泵軸,損壞的軸承,磨損較大的減漏環(huán),保持良好 潤(rùn)滑狀態(tài)就能減少機(jī)械磨損。維修時(shí),在觀察的基礎(chǔ)上,必須晝使用各種檢測(cè)工具,檢測(cè)各部件的磨損情況,作好記錄,嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更換部件。
b、水泵偏離設(shè)計(jì)高效段工作。
該狀況的出現(xiàn)主要是由于水泵的輸水量、工作揚(yáng)程受到河床水位、管網(wǎng)配水量變化的影響。由于源水取水泵房水泵在設(shè)計(jì)時(shí)是按滿足最不利條件下的最大供水量而進(jìn)行選型的,即取水泵房水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程須滿足在保證率為1%的最枯水位情況下,水泵總輸水量達(dá)到凈水廠最高供水量乘以1.1的自用水系數(shù);由于水泵的設(shè)計(jì)高效段范圍一般不是很大,因此,在河床水位變幅較大的河段,河床水位升高到一定的時(shí)候,有些甚至在年平均水位以下時(shí),水泵已編離高效段工作,水泵效率下降,設(shè)備內(nèi)耗值增加。
據(jù)筆者對(duì)--供水能力為5萬(wàn)m3/日水廠進(jìn)行的調(diào)查,該水廠一級(jí)水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程按最不利情況進(jìn)行選取的,即歷史最杜河床水位1.9m,設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=33m選取的。設(shè)計(jì)水量是按最不利情況下,水泵機(jī)組能采用二用一備的方式運(yùn)行而定。設(shè)備配置如下表:
設(shè)備編號(hào)及名稱 |
型 號(hào) |
規(guī) 格 |
B101、103水泵 |
16S-9D |
Q=900-1260m3/h, |
B101、B103電動(dòng)機(jī) |
JS126-6 |
380V,N=155KW |
B102水泵 |
12Sh-13 |
Q=619-900m3/h, |
B102電動(dòng)機(jī) |
Y280M1-4 |
380V,N=90KW,η=92.7% |
當(dāng)河床水位高于3m時(shí),B101、B103水泵揚(yáng)程低于32m處于高效段外工作;當(dāng)河床水位高于5m時(shí),B102水泵揚(yáng)程低于29.5m也處于高效段外工作。由下表知:河床水位低于3m的月份出現(xiàn)頻率為8.14%,河率水位低于5m的月份出現(xiàn)頻率為班38.4%.所以一級(jí)水泵在全年的大部分時(shí)間為處于高效段外工作,因而能耗較高。
總月數(shù) |
河床水位低于3m |
河床水位3m--5m |
年平均水位 |
||||
出現(xiàn)月數(shù) |
出現(xiàn)頻率(%) |
平均日供水量(m3/h) |
最大時(shí)供水量(m3/h) |
出現(xiàn)月數(shù) |
出現(xiàn)頻率(%) |
||
86 |
7 |
8.14 |
1707 |
2100 |
35 |
38.4 |
7.75 |
筆者認(rèn)為,在河床水位變幅較大和全年供水量變化較大的地區(qū),凈水廠設(shè)計(jì)應(yīng)考慮晝拓寬水泵高效工作段。如果為多水源供水管網(wǎng)的其中一個(gè)供水廠或單水源供水管網(wǎng)的凈水廠,清水池調(diào)節(jié)容積較大,能夠補(bǔ)充短時(shí)供水量增水的量時(shí),取不利情況下一級(jí)泵房可以不考慮設(shè)置備用泵。這樣雖然表面看起來(lái)安全性較差,但實(shí)際上多水源供水管網(wǎng)各水廠可以互相調(diào)節(jié)補(bǔ)充,清水池調(diào)節(jié)水量也能補(bǔ)充,而且出現(xiàn)最枯水位的季節(jié)一般也是年供水低谷期,供水量較小,達(dá)不到設(shè)計(jì)值,而且出現(xiàn)最枯水位的季節(jié)一般也是年供水低谷期,供水量較小,達(dá)不到設(shè)計(jì)值,只要管理上能做到嚴(yán)格、 科學(xué) ,供水安全性將能得到確保。如能按一設(shè)計(jì)思路進(jìn)行水泵的選型,將一級(jí)水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程點(diǎn)放在水泵高效段的右端,充分利用水泵的高效段,將能提高水泵年工作效率。那么在河床最枯水位時(shí),水泵以設(shè)計(jì)揚(yáng)程工作,取水泵房主力泵全部開啟也不能滿足設(shè)計(jì)水量要求,需開啟備用泵并聯(lián)輸水,(并聯(lián)工荼水泵臺(tái)數(shù)應(yīng)不大于3臺(tái)),此時(shí)水泵處于高效段工作,在年供水高峰期,源水水位升高,水泵工作揚(yáng)程降,取水泵房在有備用水泵的情況下,僅造主辦泵工作也能滿足設(shè)計(jì)輸水量要求,此時(shí),水泵仍處于高效段工作。水泵偏離高效段工作的情況僅在河床超高水位時(shí)出現(xiàn),此情況下仍可通過(guò)調(diào)速,更換葉輪(葉輪切削),閘閥節(jié)流等,調(diào)節(jié)水泵工況點(diǎn)處于高效段內(nèi)。這樣水泵的年工作效率將能得到提高,水泵的年無(wú)功耗能下降。
上述凈水廠按這一思路對(duì)取水泵房設(shè)備進(jìn)行了重新配置,如下表所示:
設(shè)備編號(hào)及名稱 |
型 號(hào) |
規(guī) 格 |
B101、B103水泵 |
350S26 |
Q=972-1440m3/h,H=32-22m, |
B101、B103電動(dòng)機(jī) |
Y315M1-4 |
380V,N=132KW,η=93%,n=1480r/min |
B102水泵 |
12Sh-13A |
Q=580-843m3/h,H=32-25.9m, |
B102電動(dòng)機(jī) |
Y280S-4 |
380V,N=75kW,η=92.7%,n=1480r/min |
當(dāng)河床水位處于歷史最枯水位,以設(shè)計(jì)水量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),取水泵房必須同時(shí)投入全部三臺(tái)機(jī)組運(yùn)行,沒(méi)有備用。但由于河床年平均水位在7.75m左右。因此,水泵在全年絕大部分的時(shí)間牌高效段工作,效率較高,能耗低,另外設(shè)備總功率較原配備的設(shè)備功率低,一次性投資較低。
二級(jí)泵房水泵是按最高日最高時(shí)城市用水量計(jì)算,由于供水日變化系數(shù)較大,在年供水低谷時(shí),水泵也會(huì)出現(xiàn)偏離高效段工作。對(duì)于這些情況可考慮通過(guò)調(diào)速,更換軒輪(葉輪切削調(diào)節(jié))及閘閥節(jié)流調(diào)節(jié)等改變水泵工況點(diǎn),相對(duì)地?cái)U(kuò)寬高效段,降低水泵的無(wú)功消耗。
c、電動(dòng)機(jī)機(jī)械磨損。
包括:軸承、風(fēng)葉及電刷等的磨擦損耗,運(yùn)行時(shí)必須嚴(yán)格維護(hù)管理,定期進(jìn)行磨損情況的檢測(cè)。
d、電網(wǎng)電壓的影響。
電動(dòng)機(jī)的工作電壓不穩(wěn)定,當(dāng)電壓低于額定電壓時(shí),工作電流將比正常值大,此時(shí),電流流過(guò)繞組及各配電設(shè)備、線路的電陰產(chǎn)生的熱損失當(dāng)增大。
e、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)及功率因數(shù)COSФ的降低,不僅會(huì)增加電動(dòng)機(jī)輸電線路、變壓器的電線路、變壓器的電能耗,而且會(huì)增加發(fā)電、輸電系統(tǒng)的附加損耗,從而增這方面的投資,相對(duì)于凈水廠,將會(huì)由于受到電力部門的懲罰性收入費(fèi)而增加成本及增加輸配電過(guò)程的線損及變損。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷接近額定值時(shí),COSФ值達(dá)最大值。在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí),必須對(duì)設(shè)備運(yùn)行電流、電壓及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行記錄、分析,以判斷水原抽水量的變化,找出變化的原因,并及時(shí)采取正確的措施,避免“大馬拉小車”,或“小馬拉大車”而造成的能耗浪費(fèi)或設(shè)備不安全運(yùn)行現(xiàn)象的產(chǎn)生。由于設(shè)備效率的測(cè)定 般為定期進(jìn)行,因此,生產(chǎn)過(guò)程的電耗情況分析是系統(tǒng)工作狀態(tài)檢測(cè)的必要手段。
二、生產(chǎn)過(guò)程電耗情況的 分析
自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程的降低電耗就是降低過(guò)程中所無(wú)功電耗,確切地說(shuō),就是降低或消滅造成生成系統(tǒng)工作效率低于設(shè)計(jì)效率的那些無(wú)功電耗。這就必須找出這些無(wú)功電耗的種類和產(chǎn)生原因。根據(jù)筆者多年的凈水廠管理經(jīng)驗(yàn),尋找分析可按以下 方法 進(jìn)行,首先是按下表要求,通過(guò)數(shù)據(jù)判斷工況情況。
編號(hào) |
項(xiàng) 目 |
目標(biāo)值 |
完成值 |
差異率(%) |
1 |
一級(jí)總水頭損失(m) |
|
|
|
2 |
一級(jí)設(shè)備配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
|
|
|
3 |
二級(jí)設(shè)備配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
|
|
|
表中各項(xiàng)目標(biāo)值可按上述 計(jì)算 方法及凈水廠投產(chǎn)以來(lái)的生產(chǎn)先進(jìn)指標(biāo)定。當(dāng)項(xiàng)目完成值與目標(biāo)值出現(xiàn)差異時(shí),表明設(shè)備工況產(chǎn)生變化,必須針對(duì)可能引起變化莫測(cè)的因素逐個(gè)檢查、分析,找出原因,制訂出解決 問(wèn)題 的措施。
以下為筆者對(duì)-水廠某兩月生產(chǎn)耗電情況按上表進(jìn)行分析的結(jié)果。
編號(hào) |
項(xiàng) 目 |
目標(biāo)值 |
完成值 |
差異率(%) |
1 |
一級(jí)總水頭損失(m) |
1.2 |
1.8 |
50 |
2 |
一級(jí)設(shè)備配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
360.2 |
360.5 |
0.08 |
3 |
二級(jí)設(shè)備配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
337 |
371 |
10 |
1 項(xiàng)差異原因?yàn)椋何駯胚^(guò)水?dāng)嗝媸芏氯鴾p少,管內(nèi)滋生物較多,粗糙度增大,內(nèi)阻增大。
應(yīng)采取的措施為:清理格柵雜物,在吸水口投放漂精毒殺管內(nèi)滋生物。
措施實(shí)施后運(yùn)行數(shù)據(jù)表明,水頭損失已降至1.25m。
2 項(xiàng)差異率僅為0.08%,表明工況良好。
3 項(xiàng)差異原因?yàn)椋?/p>
1)葉輪與減漏環(huán)間隙較大,達(dá)1mm以上。
2)水泵填料涵內(nèi)靠葉輪端填料已腐爛,水從軸套內(nèi)環(huán)漏失。
根據(jù)這些問(wèn)題,采取了更換減漏環(huán)和填料的措施。更換后葉輪與減漏環(huán)間隙降至0.2mm,填料涵漏水已控制在60滴/分,達(dá)到要求,運(yùn)行測(cè)試結(jié)果表明配水單位耗電已降至342kW.h/km3.MPa。
編號(hào) |
項(xiàng) 目 |
目標(biāo)值 |
完成值 |
差異率(%) |
1 |
一級(jí)總水頭損失(m) |
1.2 |
1.24 |
3.3 |
2 |
一級(jí)設(shè)備配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
360.2 |
411 |
14 |
3 |
二級(jí)設(shè)備配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
337 |
340 |
0.89 |
由表知:1、3項(xiàng)較為正常,2項(xiàng)差異率達(dá)14%,經(jīng)分析,原因?yàn)椋汉哟菜惠^高,水泵工作揚(yáng)程較設(shè)計(jì)高效區(qū)最低揚(yáng)程還低7.32m。為此,采取切削葉輪方式進(jìn)行調(diào)節(jié),確保水泵處于高效段工作。采取措施后的配水單位耗電降至kW.h/km3.MPa。
按上述比較、分析方法,對(duì)了解現(xiàn)有設(shè)備的工況較為方便面,在發(fā)現(xiàn)工況變化后,,早需要對(duì)可能引起工況變并的原因逐個(gè)檢查、分析,直至找出問(wèn)題的根本,制定解決問(wèn)題的措施,并對(duì)措施落實(shí)情況、效果進(jìn)行檢查、復(fù)核。
以上為對(duì)現(xiàn)有設(shè)備工況變化情況的分析、了解及控制的方法。切實(shí)地開展這一工作,將能最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的效率。但要了解某凈水廠設(shè)備效率的先進(jìn)性,為設(shè)備發(fā)行工作提供情報(bào)依據(jù),還必須將廠配水耗電效率及配水單位耗電其它水廠的指標(biāo)對(duì)比,找出差距及差距產(chǎn)生的原因。
配水單位耗電∑N= ∑W/ Q.H
其中 ∑W----水廠總生產(chǎn)耗電量(kW.h)。
Q---水廠供水量(km3)
H----水廠供水揚(yáng)程(m),即供水揚(yáng)程標(biāo)高(m)與水源水位標(biāo)高的差。
例如,在筆者工作的水司,下屬有兩個(gè)取同--水源的水廠,其中一個(gè)廠的流程為:水源——取水泵房——處理構(gòu)筑物——送水泵房——管網(wǎng)(下簡(jiǎn)稱B廠)。A廠為加壓供水,B廠為重力供水。B廠較A廠的供水壓力標(biāo)高高(年平均高12.68m),凈水流程的水位差高5.1m,源水輸水管道長(zhǎng)300m以上,水頭損失約高0.5m,自用水提升揚(yáng)程約高42m,兩廠自用水量約占總產(chǎn)水量的35%。因此,配水耗電率也不同,其中A廠、B廠年平均配水耗電率分別為:304kW.h/km3、354kW.h/km3。從數(shù)值上看,很明顯A廠供水成本高,但兩個(gè)廠的配水單位耗電及配水耗電效率有何差別呢?由于廠配水耗電效率η為:272.33
η=W/W'=N/N'=272.33/N'
為此,我們對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)、比較,如下表:
項(xiàng) 目 |
年平均值 |
A廠配水耗電率((kW.h/km3) |
304 |
A廠配水單位耗電((kW.h/km3.MPa) |
439 |
A廠配水耗電效率(%) |
62.03 |
B廠配水耗電率(kW.h/km3) |
300 |
B廠配水單位耗電(kW.h/km3.MPa) |
433 |
B廠配電耗電效率(%) |
56.62 |
上表數(shù)據(jù)表時(shí):A廠的配水耗電效率較B廠高,A廠的配水耗電成本B廠低。
根據(jù)表現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果,我們進(jìn)行了原因分析,確認(rèn)為:
1、凈水流程的水位差小5.1m。
2、A廠較B廠源水輸水管短,水頭損失約少0.5m。
3、供水揚(yáng)程A廠較B廠約少12.68m。
4、自用水提升揚(yáng)程A廠較B廠約少42m。
由于以上四項(xiàng)原因造成的B廠配水耗電率增加值約為:
(5.1+0.5+12.68)×2.7233+42×2.7233×3.5%=54(kW.h/km3)
剔除這些因素的 影響 ,A、B兩廠配水耗電情況如下表:
項(xiàng) 目 |
年平均值 |
A廠配水耗電率 |
304 |
A廠配水單位耗電 |
439 |
A廠配水耗電效率 |
62.03 |
B廠配水耗電率 |
300 |
B廠配水單位耗電 |
433 |
B廠配電耗電效率 |
62.29 |
由表知:此時(shí),B廠配水耗電效率較A廠高。
由上分析可知:由于工藝流程設(shè)計(jì)更為合理,減少了流程內(nèi)的無(wú)功損耗和富裕的供水水頭,A廠配水耗電效率較B廠高。但A廠的水泵機(jī)組工作效率卻較B廠低。因此:
1、A廠必須進(jìn)一步了解設(shè)備工作效率相對(duì)較低的原因,并設(shè)法解決問(wèn)題。
2、B廠由于設(shè)計(jì)的原因,造成成本較高的因素已不可消除,但在今后的工作中可通過(guò)節(jié)約自用水量,減少在公司總供水量中的份量,直至搬扦的方法降低公司的供水成本。
三、結(jié)論
自來(lái)水生冰過(guò)程必須準(zhǔn)確、齊全地收入集各種運(yùn)行數(shù)據(jù),必須根據(jù)對(duì)無(wú)功電耗變化的不同影響程序而對(duì)各種因素項(xiàng)目進(jìn)行不同期限要求的比較、分析工作。崗位級(jí)必須每班次按表進(jìn)行本班次的崗位設(shè)備的效率分析,廠級(jí)必須每周或每月、每年定期進(jìn)行分析。生產(chǎn)變化情況對(duì)其影響不大的項(xiàng)目也應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要定期進(jìn)行比較、分析,設(shè)備的維修和生產(chǎn)管理工作必須根據(jù)分析結(jié)果, 科學(xué) 地進(jìn)行比較、分析工作必須利用收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行,比較、分析找出影響的因素后,必須定出解決措施,進(jìn)行措施落實(shí)的檢查,電耗分析工作的實(shí)施,關(guān)鍵是人的業(yè)務(wù)素質(zhì)、工作態(tài)度、工作質(zhì)量的提高。
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