三元流技术在供水水泵节能改造中的效果分析

杨立新，刘 远

中国石化集团北京燕山石油化工有限公司水务气体管理中心，北京 102500

0 引言

全世界范围内水泵机组用电量占整个社会耗电量的20%～25%，在我国次比例为21%。节能技术和产品的研究得到了世界各国的重视。随着三元流动理论在实际应用中的技术逐步成熟，泵的效率得到了极大提高，与一元流、二元流技术相比，泵的节电率可达到5%～20%以上。

燕山石化水气中心的设备以水泵和风机为主，其中大部分水泵由于设计水平和现场运行工况的影响，导致效率低，能耗大。在运行过程中，水泵长期处于出口阀节流状态，造成不必要的能源浪费。通过节能新技术的应用，从根本上解决低效率、高能耗问题，在供水节能降耗方面具有十分重要的意义。

1 周口泵站2#泵设备改造前情况分析

周口泵站运行方式、外送水量比较稳定，水量日变化不大，但一年中大部分时间2#处于出口阀节流状态，造成很大的能量损耗。据统计，一年中出口阀全开的时间非常少。周口3#泵和山口2#泵的额定流量为1170t/h，实际上，周口的平均供水量为1000t/h。

2 三元流技术在2#泵上的应用

三元流技术的应用特点是：在不改变水泵的额定扬程情况下，水泵的额定流量通过生产工艺的要求选择适合实际需要的额定流量。同时，水泵机组的基础和机组本身不作任何变动，水泵就相当于一次大修更换叶轮，只是所替换的叶轮为三元流技术叶轮。三元流叶轮的一个显著特点就是即使额定流量和额定扬程不变，采用三元流叶轮也能达到节能的效果。

结合周口泵站的工艺特点和三元流技术叶轮作用，对周口泵站长期运行的水泵叶轮改造为三元流叶轮。这样，既满足了工艺方面的要求，又能有效达到节能降效的目的。

3 节能情况分析

改造后的状况：电机电流跟之前对比下降比较明显，周口泵站电机电流下降了约5A，降幅为16%。

改造前后泵站的用电量、供水量、水耗电情况如下表：

周口、于2009年4月20日改造完毕投入使用。从3月20日到5月20日（2个月）的运行数据中节选统计，统计数据表明：

周口泵站：改造前的外供水量为708100t，耗电202130度，水耗电为0.285kW·h/t；改造后的外供水量为635231t，耗电144297度，水耗电为0.227 kW·h/t。水耗电下降了0.058 kW·h/t，降幅为20.3%，节电70324度（2个月），推算全年12个月年节电421948度。按每度电0.73元计算，每年节约运行费用约为30万元，改造总投入10万元，投资回收期为4个月。

4 结论

从周口泵站2#泵更换三元流叶轮后的运行观察和记录数据来看，节能效果明显，三元流叶轮相对于普通叶轮的优势已得到充分体现。

实践证明，在不改变泵体、电机及管路等设备的情况下，通过替换叶轮即可取得降低流量、减少电能消耗的效果，且易施工、成本低、见效快，是燕山石化水气中心节能改造的优选技术。

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