二次供水系统中的节能降耗-2019年文档

1、二次供水系统中的节能降耗.、八、一前言随着我国经济快速增长，各项建设取得了巨大的成就 , 同时 也付出了巨大的资源和环境代价， 经济发展与资源环境的矛盾日 趋尖锐。节能降耗，这一重要、紧迫的任务摆在了经济快速发展 的面前，也摆在了企业发展的面前。 作为一名一线的技术工作者， 本人有幸参与了珠海生活用水二次加压设备的管理工作， 并且逐 渐摸索出了在二次供水系统中降低能耗的方法与经验， 在此与供 水同仁一起分享和探讨。概述目前，我公司接收、管理的生活用水二次加压泵房共 376 个。 主要的供水方式为：增压设备和高位水池（箱）联合供水、变频 调速供水、管网叠压供水、气压供水。这四种供水方式各有其特

2、点：八、1、增压设备和高位水池（箱）联合供水的供水方式设计和 操作都很简单、维修方便，运行稳定、可靠，但地下水池（箱） 和高位水池（箱）都要占用一定空间。2、变频调速供水方式是水泵直接供水至客户，节省了楼顶 水池（箱），供水系统总体投资少，供水压力比较稳定和可控， 但依赖变频器和PLC的使用，一旦变频器或PLC故障，更换和维 修有难度。3、管网叠压供水方式是在供水主管网水压基础上通过水泵 直接供水至客户。节省了水池（箱），水质比较有保障，对于单 个供水系统来说比较省电，但依赖主管网的水压。4、气压供水的方式是通过气压罐对供水管网进行调压供水， 主要在老旧小区或客户比较少的小区二次加压泵房中使用

3、， 设计 和操作简单，但水压有一定的波动。如何将这几种供水方式合理的运用到住宅小区生活用水二 次加压系统中来， 如何科学的管理生活用水二次加压设施是节能 降耗的关键。 下面将从两个方面阐述在生活用水二次供水系统中 如何做好节能降耗工作。一、合理设计1、正确选用供水方式选择一个符合小区生活用水二次加压系统的供水方式是节 能的关键。 这就是我们常说的“量体裁衣”了。 前面介绍了几种 供水方式的特点，我们可以根据其特点进行分析并选择。增压设备和高位水池（箱）联合供水相当于小区供水的 一个“小水厂” , 上、下两个水池都有储水功能，可以形成对市 政供水的错峰用水， 是最节能的供水方式之一。 它运行的整

4、个过 程是：市政水进入地下水池后通过加压泵供给高位水池（箱）再 到各用水点。 这种供水方式控制柜简单， 元器件便宜， 维修快捷。 高位水池（箱）具有一定的储水能力，水泵不需要 24 小时运行， 对水泵损耗低且耗电量低。 在实际管理中的一些小区加压泵一天才运行一到两次就可以满足客户的用水需求。当然，这种供水方式不是每个小区都适用。 在工作中通过观察，发现这种供水方式在规模比较小的（100200户）、多层或 次高层建筑物的住宅小区二次加压系统中比较节能。 例如：金景 花园住宅小区共 3栋，4-1 0 层采用的是增压设备和高位水池 （箱） 联合供水方式，二次加压受益用户 92 户，加压设备平均电耗为

5、 0、 4kw.h/ m3 。山景轩住宅小区共 2 栋， 4-8 层采用的是气压供 水方式，二次加压受益用户 56 户，加压设备平均电耗为 3、 2 kw.h/ m3同样是规模比较小的住宅小区选择的二次加压供水方式不 同，则电耗相差很大，类似这样的例子还有很多。变频调速供水是在气压供水的基础上发展而来， 是近年来 设计、使用比较多的供水方式。它运行的整个过程是：市政水进 入地下水池后通过加压泵供给各用水点。 变频调速供水通过变频 器的频率变化与水泵的转速变化相结合， 改变水泵转速的方式来 调整供水量。这种供水方式控制柜自动化程度高，操作方便，但 变频器和PLC对工作环境有一定的要求。由于设备需

6、要24小时运行来稳定供水压力，水泵配置对节能就相当重要了。该供水方式用于规模比较大、 用户数量比较多（200户以上）、 建筑物标高不同、 需要垂直分区供水的次高层或高层住宅小区二 次加压系统中比较节能。例如：恒泰豪庭住宅小区共 4 栋，7-12 层为二次供水低区、 13-17 层为二次供水高区， 受益用户 200户， 加压设备平均电耗为2、28kw.h/ m3金域廊院住宅小区共8栋，4-11 层为二次供水低区、 12-17 层为二次供水高区， 受益用户 851 户，加压设备平均电耗为 1、1kw.h/ m3 。通过这样的对比，我 们可以清楚的看到变频调速供水方式在受益用户数量大的住宅 小区所体

7、现出来的节能效果。管网叠压供水是为了让变频调速供水更节能和保障水质 的情况下应运而生的供水方式。 它运行的整个过程是： 市政水进 入无负压罐后通过加压泵供给各用水点。其实就是在没有水池 （箱）情况下的变频调速供水， 在市政管网压力上叠加一个水泵 压力供给用户。这种供水方式的设计对周边管网压力非常依赖， 水质有保障，投入成本低，耗能少。但不适用于规模比较大、用 户比较多的次高层、 高层住宅小区。 它的使用可说是对整个市政 供水系统的泄压， 是在供水企业耗能高的前提下来体现这种供水 方式耗能低的表象。 但是其在混合供水中， 却发挥着巨大的节能 作用，而且不影响市政供水系统。 岭南世家荣景园就是典型

8、的例 子。其二次供水中区（ 5-11 层）共 530 户，使用的是变频调速 供水；二次供水高区（ 12-18 层）共 24 户，使用的是通过高区 加压设备在中区供水管网上的叠压。 由于高区用户少， 直接使用 变频调速供水则客户用水成本高， 通过在中区供水管网上叠压的 方式节能显著。据统计 , 目前中区二次加压设备运行的平均能耗 为 0、63 kw.h/ m3 ，高区二次叠压设备运行的平均能耗为 0、 3 kw.h/ m3 。气压供水方式由于存在气压罐胶囊经常破损、维修强度 大、压力波动的特性，满足不了人们目前的生活需求，逐渐被市 场淘汰，在此就不赘述了。2、正确选用合适的供水设备 一个住宅小区

9、选定了供水方式、 二次供水的楼层范围、 二次 供水受益用户数量， 我们就可以根据相应的公式、 规范以及经验 来合理、经济的选择适当的供水设备。一般来说，增压设备和高位水池（箱）供水方式其设备的 选型是最简单的。 首先考虑水泵出水口到最不利点的 （高位水池 （箱）的入水口）的高度差 , 根据下式确定水泵扬程：H>0.01H1+ 0.001H2 + 0.01 v 2/2g式中h水泵的扬程（MPahi水泵出水口与高位水池（箱）的入水口处得高度差（ m H2-管道（水泵出水管口与高位水池（箱）入口处）的全部 水头损失（ MPa）v 高位水池（箱）入口流速（m/s） 在增压设备和高位水池 （箱）供

10、水方式中水泵的流量由二次 供水受益客户最大小时用水量来确定。 由于水泵只要供水至高位 水池（箱），根据流体机械理论，在相似工况下，水泵的流量、 扬程和功率分别与其转速的一次方、 二次方和三次方成正比， 所 以该供水方式的设备选择低转速的 DL型水泵就可以满足供水要 求且节能。水泵按一用一备配置即可。变频调速供水首先要确定小区二次供水如何分区，再根据各供水区域的的楼层范围、受益用户数量来选择设备的型 号。根据水泵的特性曲线， 如果要水泵在一个高效率的区间运行， 住宅小区生活用水二次加压系统使用变频调速供水方式必须分 区，才能体现变频调速节能的作用。否则，供水受益客户用水成 本高， 能源浪费严重。

11、 多层和次高层的小区分为市政供水和二次 加压供水，高层小区要根据楼层进行划分。比如一个高达42 层的住宅小区， 在小区周边管网压力足够的情况下， 小区生活用水 可按如下分区： 1-4 层为市政供水； 5-12 层、 13-22 层、23-32 、 33-42 为二次加压分区供水。根据设计的供水区域可依据下式确定水泵扬程：H> 0.01H11+ 0.001H22 + H33式中 H 水泵的扬程（ MPa）H11水泵出水口与最不利点的高度差（m）H22-管道的全部水头损失（MPaH33-该供水设备供给范围内最不利配水点的最低工作压力（ MPa） 变频调速供水的流量应按供水区域内设计秒流量和每

12、小时 最大用水量来综合确定。系统的扬程、流量确定了，选择水泵的配置就简单了。考虑到水泵在系统零流量的频率 P0一般为2535HZ为了达到节能 的目的，我们根据水泵的转速频率和供水区域的流量范围来确定 水泵的配置。 水泵最不利工况点应在水泵特性曲线高效区段的右 端点。规模较小的供水区域（ 300 户以内）用水系统可选择同型 号水泵34台，水泵功率一般不超过 7、5KW；规模较大的供水 区域 （300至1000户）水泵功率不超过 15KW的，不仅要考虑 配置 3 4 台主泵 , 还应配备 1 2 台小泵在夜间和平时小流量时 变频供水。 不同的供水量段， 要求有相应的频率来保证用水量的 变化，所以在

13、变频调速供水中要选择频率调节范围比较大的高转 速的CDL LG等运行相对稳定的高速水泵。在实践中， 我们通过上述的方法可以确定这样做既满足客户 用水要求还提高了水泵的运行效率， 特别是整个二次加压系统在 运行中相当省电。当然一个适当体积的气压罐也是必不可少的， 它能够延长水 泵的睡眠时间、 降低水泵损耗、 延长水泵寿命、 最大限度的节能。3、合理选择供水管道的管径及铺设方式 管径大小设计直接影响二次供水系统的流量和压力， 也影响 着水泵运行的效率 , 间接产生能耗。铺设管道时应按相关规范和实际情况进行合理的铺设， 避免 产生多余的水头损失。二、科学管理通常, 大部分生活用水二次加压泵房建成后都

14、移交给供水企 业管理、维护。如何科学的管理二次加压设备、降低故障率、提 高设备的使用寿命是我们工作的重心， 对降低能耗与减少排放也 有着明显的成效。 在二次加压泵房管理中， 应从两个大方面着手，梳理、细化工作内容和流程，全面实现科学化管理。1、二次加压设备的管理A、泵房日常巡查、维护首先，对管理的所有生活用水二次加压泵房必须建立详细的 档案。另外，组建专业的维护队伍对泵房定期巡查，并把设备运 行情况、水压、设备及管道有无渗漏、水池浮球阀的情况登记在 巡查记录本上。 这样， 就可以实时掌控每一个管理的泵房运行情 况，做到随时发现“跑”、“漏”现象，避免不必要的漏损。B定期保养 、轴承定期注入润滑

15、油：水泵正常运行每 5000小时后， 水泵轴承注油系统内必须注入适量的钙质润滑油。 、定期检查水泵的密封系统：每隔 15日检查水泵的密封 系统,机械密封系统，在运行前要检查泵体内是否有水，无水时 不能启动水泵，否则因密封件无法降温易损坏。 、平时注意轴承周围的清洁：由于轴承的转速高，当其他 杂物进入轴承时，易损伤轴承体，大大降低轴承的寿命。特别是 水泵出现被水淹过或被其他杂物填埋时，必须拆缷轴承进行清 洗，必要时更换轴承。定期对水泵、 电机进行保养可以延长设备运行的寿命， 也可 以保障持续、正常供水，同时降低了噪音。本人认为，减少设备 更换的频率或者说延长设备使用时间，其实就是节能减排。C技术

16、改造自 2008 年以来，由我所牵头改造过的老旧、残缺、电费高、 噪音扰民的生活用水二次加压泵房数已达 41 个。通过技术改造， 我们把一批配置不合理、 耗电量大、 噪音大的小区二次加压设备 进行了针对性的更换。 同时， 在改造中也尝试着把经济性和节能 降耗相结合，并取得了较好的效果。滨海大厦住宅小区位于珠海情侣中路，是一栋 25 层楼高， 有 162 户的老旧小区。 其生活用水二次加压泵房分为两个区， 即： 5-13 层为中区气压供水， 14-25 层为高区增压设备和高位水池 （箱）供水。由于接收管理之前，加压设备缺少维护、保养, 腐蚀、残缺比较严重 , 水泵运行效率也低；中区气压供水水压波

17、动 大，水锤现象时有发生，管件需经常更换。针对这种情况 ,2010 年 4 月，公司对其进行了技术改造。其内容是：废除中区加压设 备，更换高区加压设备，将中区加压管道与高区高位水池（箱） 出水管串联。这样 , 在不增加高区加压设备功率的情况下，利用 “虹吸”原理将高位水池 （箱） 内的水对整个住宅小区所有客户 进行覆盖式供水。其二次加压电耗从改造前的0、 66 kw.h/ m3下降到 0、 32 kw.h/ m3 。2、水池（箱）的管理目前,我们管理的水池（箱）共 1431 个，对每个水池（箱） 都建立了详细的档案，并进行定期清洗。水池（箱）的管理最重要的一点就是预防和减少漏损。我们 通过安装

18、不锈钢水力平衡浮球阀防止水池频繁溢水，减少漏损；在定期清洗水池（箱）时 , 根据其储水能力和客户用水的需求， 提前关闭进水阀门，减少清洗时放空水池（箱）所产生的水量。 另外，我们还根据实际情况， 建造了一些不锈钢水箱来对那些容 积特别大、 但生活用水占用容积少、 清洗时特别浪费水资源的消 防和生活共用地下水池（箱）进行消防和生活用水的划分。这样 既保障了居民生活用水的水质，同时也减少了水资源的浪费。可见，通过制定科学的管理制度，详细的工作计划，以及有 效的实施， 对生活用水二次加压设备的管理非常有效， 并最终达 到节能降耗的效果。在国家经济发展大战略的推动下， 节能降耗， 尤其是改变产 能结构、发展循环经