實測泵站能耗分析與節(jié)能途徑探討

(中國灌溉排水發(fā)展中心水機現(xiàn)場檢測站， 山西 運城 044000)

實測泵站能耗分析與節(jié)能途徑探討

李輝

(中國灌溉排水發(fā)展中心水機現(xiàn)場檢測站， 山西 運城 044000)

通過對山西省部分泵站的現(xiàn)場測試，逐步摸清了實測泵站的主要問題、能耗現(xiàn)狀。通過數(shù)據(jù)分析，落實了節(jié)能的具體措施，為加強技術管理、組織經(jīng)濟運行，提供了依據(jù)。

泵站； 效率測試； 能耗分析； 節(jié)能途徑

山西省地處華北黃土高原，山多川少，河低地高，現(xiàn)有大中型泵站的加權平均揚程在百米以上。由于揚程高且都屬多級提水，泵站能耗大，加之電費不斷上漲，造成泵站供水成本增加，電費在供水成本中占的比例越來越大。因此，大中型泵站的節(jié)能潛力很大，是泵站管理工作中的一個重要環(huán)節(jié)，也是衡量泵站管理工作的主要指標。

1 實測泵站能耗情況

近年來，先后對山西省內(nèi)16處30座泵站93臺大中型機組進行了現(xiàn)場測試，獲得了各種水泵流量、裝置揚程、工程揚程、輸入功率、轉速、噪音、功率因數(shù)等大量實測數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和誤差分析，計算出各種抽水裝置實際運行工況下的裝置效率、機組效率、管路效率和水泵效率。從部分泵站實測耗能情況可以看出：

a.耗能達到設計要求的，裝置效率達到65%以上的機組25臺，占被測機組總臺數(shù)的26.88%。此類機組主要出現(xiàn)在新建泵站和改造泵站的被測機組中。

b.耗能未達到設計要求，但尚未超過千噸米5度的機組為45臺，占被測機組總臺數(shù)的48.39%。

c.耗能超過千噸米5度、但尚未超過千噸米6度的機組為15臺, 占被測機組總臺數(shù)的16.13%。

d.耗能超過千噸米6度(即效率不大于45%)的機組為8臺, 占被測機組總臺數(shù)的8.6%。

e.未達到設計規(guī)范要求的機組為68臺，占被測機組總臺數(shù)的73.12%。

f.需要立即處理或進行技術改造及調整配套機組的為23臺，占被測機組總臺數(shù)的24.73%。

2 實測泵站能耗分析

實測大、中型泵站機組共93臺(詳見下頁表)，其裝置效率不小于65%，即千噸米耗電小于4.18kW·h的機組合計25臺，完全符合《泵站設計規(guī)范》(GB 50265—2010)的要求，但其余機組均偏離設計值，其中23臺機組距離設計要求相差很大，其主要原因在于：

a.設計不合理，機組選型配套不妥。

b.安裝質量差，精度不符合要求，致使耗能增加。

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c.機組選型配套不合理。

d.運行中水泵密封管理不好，致使水泵流量下降，機組效率降低，耗能增加。

e.部分泵站管路配套不合理，致使水泵裝置效率下降，耗能增加。

f.運行工況發(fā)生較大變化，致使水泵實際運行工況點偏離高效區(qū)，造成裝置效率降低，能源消耗加大。

g.水源中含柴草較多，運行中致使軸流泵機組輸入功率增加。

h.多級泵站水源含沙量大，水泵過流部件磨損嚴重，口環(huán)與葉輪間隙超過允許值，蝸殼呈蜂窩狀、魚鱗坑，致使出水量下降，千噸米耗電上升。

i.泵體密封墊損壞，隔舌磨短，致使水泵出水量下降，能源消耗增加。

j.水泵吸入管口的淹沒深度不夠，運行中空氣漏斗進氣嚴重，造成水泵流量下降，效率降低，能耗增加。

同時現(xiàn)場測試資料說明：

a.實測水泵效率高低相差很大，且普遍低于銘牌效率值。

b.水泵裝置管路系統(tǒng)的最高效率為92.3%，最低僅有13.3%，高低相差79%。

c.裝置效率最高為72.9%，最低為7.32%，其差值高達65.58%。

3 泵站的節(jié)能途徑

近年來的現(xiàn)場測試為泵站采取針對性的節(jié)能途徑提供了可靠的依據(jù)。通過測定水泵的主要特征值，分別作出揚程、功率、效率和管路性能曲線，以分析水泵運行的合理性，從而有的放矢地提出泵站的技術改造或機組的經(jīng)濟運行和優(yōu)化調度方案。

綜上所述，可以看出，全省乃至全國泵站節(jié)能的潛力很大，只要弄清現(xiàn)有泵站存在的問題，采取相應的節(jié)能措施，努力提高水泵裝置的效率，降低能源單耗是完全能夠做到的。如變更一切不合理的設計，對水泵進行局部改造，淘汰高耗能水泵，使泵站裝置效率提高8%～10%是可能的，有的泵站甚至可以提高10%～15%。實測泵站裝置效率最高達72.9%，平均為57.67%(俄羅斯平均達70%，國內(nèi)最高達75%)，若能做到全省每年上水4億m3，節(jié)約電能可達1700萬kW·h。

為了加強泵站工程的技術管理，不斷提高泵站工程的經(jīng)濟效益，在建設噸糧田中發(fā)揮更大作用，建議：

a.應認真貫徹《離心式、混流式、軸流式水泵運行管理》(GB 11057)標準，分批定期(至少兩年一次)測定泵站效率(含裝置、機組、水泵、管路效率等)，并對大、中型水泵裝置逐步配備流量監(jiān)測裝置或相應的儀表，以便更好地開展節(jié)能節(jié)水工作。

b.凡實測裝置效率低于規(guī)范要求的水泵裝置，應及時大修或更新改造，大修后仍應進行測試，符合要求后方可投入運行，以確保國家節(jié)能政策的實現(xiàn)。

c.抓好管理人員的培訓，不斷提高泵站管理人員的技術素質和業(yè)務素質。

d.每年進行一次設備查評活動，各泵站應加強機電設備和水泵裝置的技術管理，使整個裝置經(jīng)常處于良好的技術狀態(tài)，為泵站廣泛開展節(jié)能節(jié)水奠定物質技術基礎。

山西省部分泵站實測耗能情況匯總表

DiscussiononActualMeasurementPumpStationEnergyConsumptionAnalysisandEnergySavingApproaches

LI Hui

(China Irrigation and Drainage Development Center Water Pump Site Inspection Station,Yuncheng 044000, China)

Main problems and energy consumption status of actual measurement pump station are gradually comprehended through site test of some pump stations in Shanxi. Through data analysis, concrete measures for saving energy are implemented, and basis is provided for reinforcing technical management and organizing economic operation.

pump station; efficiency test; energy consumption analysis; energy-saving approach

TV72

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1005-4774(2014)11-0050-02