三元流技術(shù)在供水水泵節(jié)能改造中的效果分析

楊立新，劉 遠(yuǎn)

中國(guó)石化集團(tuán)北京燕山石油化工有限公司水務(wù)氣體管理中心，北京 102500

0 引言

全世界范圍內(nèi)水泵機(jī)組用電量占整個(gè)社會(huì)耗電量的20%～25%，在我國(guó)次比例為21%。節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的研究得到了世界各國(guó)的重視。隨著三元流動(dòng)理論在實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)逐步成熟，泵的效率得到了極大提高，與一元流、二元流技術(shù)相比，泵的節(jié)電率可達(dá)到5%～20%以上。

燕山石化水氣中心的設(shè)備以水泵和風(fēng)機(jī)為主，其中大部分水泵由于設(shè)計(jì)水平和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工況的影響，導(dǎo)致效率低，能耗大。在運(yùn)行過(guò)程中，水泵長(zhǎng)期處于出口閥節(jié)流狀態(tài)，造成不必要的能源浪費(fèi)。通過(guò)節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，從根本上解決低效率、高能耗問(wèn)題，在供水節(jié)能降耗方面具有十分重要的意義。

1 周口泵站2#泵設(shè)備改造前情況分析

周口泵站運(yùn)行方式、外送水量比較穩(wěn)定，水量日變化不大，但一年中大部分時(shí)間2#處于出口閥節(jié)流狀態(tài)，造成很大的能量損耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一年中出口閥全開(kāi)的時(shí)間非常少。周口3#泵和山口2#泵的額定流量為1170t/h，實(shí)際上，周口的平均供水量為1000t/h。

2 三元流技術(shù)在2#泵上的應(yīng)用

三元流技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)是：在不改變水泵的額定揚(yáng)程情況下，水泵的額定流量通過(guò)生產(chǎn)工藝的要求選擇適合實(shí)際需要的額定流量。同時(shí)，水泵機(jī)組的基礎(chǔ)和機(jī)組本身不作任何變動(dòng)，水泵就相當(dāng)于一次大修更換葉輪，只是所替換的葉輪為三元流技術(shù)葉輪。三元流葉輪的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是即使額定流量和額定揚(yáng)程不變，采用三元流葉輪也能達(dá)到節(jié)能的效果。

結(jié)合周口泵站的工藝特點(diǎn)和三元流技術(shù)葉輪作用，對(duì)周口泵站長(zhǎng)期運(yùn)行的水泵葉輪改造為三元流葉輪。這樣，既滿足了工藝方面的要求，又能有效達(dá)到節(jié)能降效的目的。

3 節(jié)能情況分析

改造后的狀況：電機(jī)電流跟之前對(duì)比下降比較明顯，周口泵站電機(jī)電流下降了約5A，降幅為16%。

改造前后泵站的用電量、供水量、水耗電情況如下表：

周口、于2009年4月20日改造完畢投入使用。從3月20日到5月20日（2個(gè)月）的運(yùn)行數(shù)據(jù)中節(jié)選統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：

周口泵站：改造前的外供水量為708100t，耗電202130度，水耗電為0.285kW·h/t；改造后的外供水量為635231t，耗電144297度，水耗電為0.227 kW·h/t。水耗電下降了0.058 kW·h/t，降幅為20.3%，節(jié)電70324度（2個(gè)月），推算全年12個(gè)月年節(jié)電421948度。按每度電0.73元計(jì)算，每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約為30萬(wàn)元，改造總投入10萬(wàn)元，投資回收期為4個(gè)月。

4 結(jié)論

從周口泵站2#泵更換三元流葉輪后的運(yùn)行觀察和記錄數(shù)據(jù)來(lái)看，節(jié)能效果明顯，三元流葉輪相對(duì)于普通葉輪的優(yōu)勢(shì)已得到充分體現(xiàn)。

實(shí)踐證明，在不改變泵體、電機(jī)及管路等設(shè)備的情況下，通過(guò)替換葉輪即可取得降低流量、減少電能消耗的效果，且易施工、成本低、見(jiàn)效快，是燕山石化水氣中心節(jié)能改造的優(yōu)選技術(shù)。

[1]劉殿魁，孫玉奎，梁衛(wèi)星.三元流技術(shù)及其在循環(huán)水泵節(jié)能改造中的應(yīng)用[J].石油和化工節(jié)能，2010(1)：20-22.

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[3]錢(qián)廣華，藍(lán)慶友.射流-尾跡三元流動(dòng)技術(shù)在水泵節(jié)能改造的應(yīng)用[J].化工機(jī)械，2010，37(5)：629-630.