水泵节能技术及节能改造实例

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Energy-saVing Technologies and reconstruction cases of pump stationGENG Ji-zhong，TAN Jiang(Hunan Neptune Pump Co.，Ltd.，Changsha 4101oo，China)Abstract：The fundamental principles of high-efficient operation of pump as well as some energy-savingapproaches were introduced with the basic procedures of energy -saving reconstruction elaborated at the sametime.Combining with a practical example of energy -saving reconstruction of pump station，a scheme for pumpenergy -saving reconstruction was put forward based on the analysis of the causes of low operating efficiency，large energy consumption and some other problems，and finally，the operation effect of the reconstructed systemwas presented。

Keywords：pump；energy-saving principle；reconstruction scheme；engineering example中国经济经过近 30年的快速增长后.其增长速度受资源、能源的约束越来越明显，能源供求矛盾 日益突出.环境污染严重。水泵是国民经济中应用最广泛、最普遍的通用机械。是各种流体装置中不可替代的设备 根据统计 .我国约有 20%的电能用于各类水泵的驱动 .2012年全年用电量为50 000亿 kW.h.其中水泵装置用电量约为 10 000亿 kW·h。

目前我国未改造的水泵效率平均比国外先进水平低 3%～5%.整个泵站系统的效率同比低 20%左右 在此背景下.积极推广运用水泵节能技术.既符合我国节能减排的国策，又能为企业带来可观的经济效益.具有重大的现实意义。

1 水泵节能技术1.1 泵运行工况及效率泵的运行工况是由泵的扬程曲线(H-Q)与装置的扬程曲线(Hz-Q)的交点确定的，如图 1所示，A点即为运行工况点，Q 与日 即为对应的流量、扬·42·程工况参数 ，当然还有对应的运行效率 叼 。对于每-台泵产品.制造厂都要提供-张相应的水泵综合性能曲线图.如图 2所示 从泵的性能曲线图上可看出泵的最高效率 叼～(叼--般对应泵的设计工况参数 Q。和 H。)，其值撒于泵的型式(离心式、混流式、轴流式)和泵的大校国家已制定了相关图 1 泵及装 置性 能曲线Fig.1 Performance of pump and device耿 纪中 。谭江 ：水泵节能技术及节能改造实例图 2 水泵综合性 能曲线Fig.2 Comprehensive performance of pump效率标准2].对照国家标准可判断泵产品效率值是否达到国内先进水平。另外。如果确定了泵的运行工况(Q 和 日 )，就可以从性能曲线上找出对应的运行效率值 卵 ，从而可以判断其运行效率是否在高效区，-般设计点流量 Q 对应的效率 最高 ，在 O.8Q ～1.1Q。之间对应的效率均属高效区。

偏工况运行性能曲线如图3所示.该水泵的选型参数为 Q 和日 ，对应的效率为J，7 ，理论上虽达到了国内先进水平.但是由于选型计算误差太大。

或选型流量、扬程余量过大 ，该水泵在实际运行时，运行工况不在(Q H )点，而在(Q趴 H )点，在 B点工况对应的泵效率 叼 远远低于 卵 。这种情况通常称为偏工况运行。通过改造(采用适宜的高效水力部件，如换叶轮、换泵、降速或调频率)可使泵的运行工况移到(Q 、HA)点 ，同时运行效率也达到高效率(如图4所示)，讥 比 要高。通常日 日BQ Q Q/(m3·h )图3 偏工况运行性能曲线Fig.3 Performance of pump during part-load operationQ Q/(m ·h- )图 4 工况点运行性能 曲线Fig.4 Perform ance of pump at specifed operating point运行效率提高的幅度可达 10%～30%(2)提高泵的效率泵的效率低、不达标的原因有 2个：-是很久以前设计的老产品。现已属于淘汰产品：二是-些不规范的、没有质保体系的厂家生产出来的产品，性能、效率根本无法达到设计要求.所以运行效率也低。

提高泵效率的措施有 2个：-是更换成高效节能泵 .主要用于淘汰陈旧产品：二是重新设计叶轮 .因为泵效率的高低主要撒于叶轮.这个措施主要适用于改造质量低劣的泵产品 不论是换泵.还是换叶轮，泵本身效率的提高幅度-般约为3% ～5% 。

有些泵的运行流量要根据用户的要求进行控制.如电站的冷却循环泵，它的输出流量要根据发电负荷的大小以及冷热季节的变化而予以控制 输出流量过少，不能满足用户的要求：而输出流量过多.将会造成能源的浪费。热电站冷却循环泵-般为 1机配 2泵.运行方式为冬季 1机 1泵运行.夏季 1机 2泵运行 ，运行流量只有 2个(冬、夏季各1个 )。

现在多数电站调整了运行方式：-是将 2个机组的循环水的输送母管加联络门联通。在春、秋季节时 .联络门打开 ，2机开 3泵运行 ，即 1个机组的循环冷却水总量居于原冬季最小流量和夏季最大流量之间，由此获得春、秋季所需要的联络流量：二是循环泵配用双速电机(注意 2个转速只能相差2级，如 12/14、14/16、16/18等，否则高、低速不好搭配运行).即可使 2机 4泵装置的运行方式·43·INDusTRIAL WATER&WASTEWATER 工业用水与废水 v。1.4 No.2 Apr.，2013由3种变为 9种：2机开 2低速泵、2机开 1高速l低速泵、2机开2高速泵、2机开 3低速泵、2机开 1高速 2低速泵、2机开 2高速 1低速泵、2机开 3高速泵、2机开 3高速 1低速泵、2机开 4高速泵 。

在实际运行时.多简化操作程序，可选用 5种或 7种运行方式 这种泵运行总流量 的档次更多 、更合理、更经济。

2 泵节能改造的工作程序泵节能改造工作是-项技术性、可比性很强的工作.所以必须按照工作程序，慎重对待，实事求是地进行 工作程序如下：①现场调查装置情况、原泵运行流量、用户的改造要求等。②原泵运行工况的分析，包括运行效率、改造的节能空间等。如果没有或只有很小的节能空间，建议不要勉强改造。③做出既满足技术要求、又经济合理且客户认可的改造方案。④改造产品产成后.应先在制造厂试验验收.然后在现场调试验收3 水泵节能技改实例中山市中粤马口铁工业有限公司基板厂 2#高压水泵原为水平中开单级双吸泵.型号：NPS 350-500.额定扬程为 77 m，额定流量为 1 055 m /h；配套电机为 Y4501-4-355KW.额定电压为 l0 kV，额定电流为 25 A，防护等级为 IP23.额定转速 为1 488 r/min。实际运行工况为：流量为 1 410 1TI /h，扬程为 50m，电流为 24A，效率约为59.79%。

检测结果表 明，原水泵流量偏小 、扬程偏高 、效率偏低3.1 改造方案用户要求在设计高效节能水泵时.除考虑节能效果最大化外.还必须满足基板厂当前循环冷却水量量系统的用水要求 ，并留有 100 Ins/h以上余量 ，以满足日后可能增加的设备的用水要求。

针对用户的需求.经过对现场调查资料的技术评审分析.制定了水泵节能技术改造措施，其要点是在尽量减少改动原泵安装基赐管路的前提下，重新设计符合现场工况的高效节能水平中开泵。新泵技术参数 ：泵型号为 NPS400-470A，流量 Q为1 500 m3/h，扬程 日为 52 m(采用原电机，P355kW) 设计时考虑到用户增加 100 m，/h以上余量时 .可用 阀门调节至流量为 1 600 in。/h。扬程为 50m工况使用3.2 改造前后节能效果对比技改前 2#水泵年耗电量为 305.6万 kW·h，技改后年耗电量为 220.2万 kW·h，年节电量为 85.4万 kW .h.年节 约 电费约 68.32万元 (电价按 0.8元/kW.h).节能效果显著。

4 结语水泵电能消耗在国家用电总量中所占比重较大.其能耗偏高的原因是多方面的。水泵节能改造的成功与否.关键撒于透彻的现场调研。只有进行科学和实事求是的分析论证 ，大力推广节能技术 .寻求因地制宜的解决方案，并逐-落实到位，才能获得显著效益