德州市丁东水库泵站节能技术改造

郭 伟，兴 朋，李 聪

（德州市丁东水库管理处，山东 德州 253000）

华鲁恒升供水泵站2009年投入运行，泵站设6台水泵机组，水泵扬程42 m，配套电机功率220 kW，设计供水能力为13万m3/d。2013年，为满足向四水厂、天衢工业园供水需求，对机组进行了扩建，改造后的水泵扬程42 m，配套电机400 kW，供水能力达到23万m3/d。运行模式为不间断运行，近两年实际供水量达1.2亿m3/a。

1 泵站运行中面临的问题

1）由于电动机采用工频运行方式，故电动机在不同的负荷下转速基本保持不变，耗电量亦基本不变，从而造成电能的大量浪费。

2）当要求流量较小时，节止阀水开度减小，水泵出口侧压力增大，易于造成管道软连接等部件频繁损坏。

3）机组启动方式为直接启动，启动时对水泵冲击大，易于造成轴承等设备的损坏。

2 节能改造的必要性

目前，华鲁恒升泵站使用上海凯泉水泵，是满足设计流量和扬程的定型产品。水泵采用双吸式离心泵，单流道，设计供水流量为2 200 m3/h。根据用户的用水量采用管道阀门调节方式。这种调节方式的原理就是在耗能不变的情况下，通过减小管道的过水断面达到减少水量的目的，存在水泵效率低、大马拉小车的状况。

通过对2014年以来的实测数据进行了水泵能耗测算，恒升泵站水泵能耗大于《泵站技术管理规范》中要求的范围（标准为160 kwh/km3，电费0.107元/m），也高于同类泵站的水平，属于高耗能设备，存在较大的节能空间。

3 节能改造中注意的问题

3.1 确定合理的选型参数

1）流量确定。对在连续稳定运行的水泵，能够精确计算流量时，就可以不留余量或少留余地，若为长远开发留较多的余地，那么经济全衡的结果表明往往不如更换新泵。

2）扬程确定。该参数的合理确定比流量的确定更困难些，从节能降耗的角度看注意以下几点是有益的。首先，管路阻力不应估取，应由计算决定。而末加计算往往偏大估取。例如，对一台泵若是扬程H多估计3～4 m，每年将多付出近千元的电费。另外，能精确给出H值时不必留有余量。要避免Q、H两者同时留有余量，因为无论何者的余量，都自然给另一参数带来余量。

3.2 泵性能的选择

水泵性能选择的重点是保证运行的高效，工作流量调节幅度较大或频繁时，应特别注意Q－H曲线在调节范围是否比较平坦，确保水泵在效率较高的区域运转。

3.3 采用变频技术的利弊

变频技术在具有节能，实现软启动，提高功率因数等优点的同时，也存在着扬程降低，散热，可靠性降低等问题，应充分考虑变频技术的使用环境和技术保障。

4 节能改造措施

4.1 水泵的合理配套与节能降耗

从节能和经济运行的角度考虑，泵站内必须设有型号不同的泵可供选择，实现大小泵配置方案。如果用水量大，可运行大泵，如果用水量小，要及时停大泵开小泵，根据不具体变化，也可以1台大泵与1台小泵并联运行（两者的扬程要求相同或相近）。大小泵配置的运行方式，不但调节灵活，而且经济性好，安全可靠性大为提高。其优点：一是使所有的水泵都在高效区域运转，尤其高效水泵发挥“高效”这一特点，使水泵电耗明显下降，二是可根据泵站负荷变化，灵活调节给水流量，为生产运行提供方便。

4.2 利用变频技术调节流量

利用变频调速系统恒压供水，能够提高泵站的自动化程度，高效节能，安全可靠。通过加装变频调速系统是最直接，最安全，也是效果最明显的节能降耗方式。同时，由于水泵在启动、运行及停止时的速度都减缓，既能消除水锤的影响，又能减少泵轴的摩擦，因此可以大大提高水泵等设备的使用寿命。

4.3 加强维修管理提高节能降耗效果

1）在提高加工、装配质量，确保泵安全可靠工作的情况下，尽量缩小口环的间隙。

2）加强维修，及时修复泄漏间隙。当发现口环已破裂或磨损后的泄漏间隙已超过规定值时，应进行修理或更换。

为达到节能减排的目的，华鲁恒升供水泵站在节能改造过程中采取了合理配置大小泵，加装变频装置，加强维修管理等措施，通过技术改造，每年节省电费约100万元，效果显著。