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【摘 要】 自来水是城市发展，居民生活的重要保障，自来水企业对城市的发展有着不可或缺的作用。因此，自来水企业实施节能降耗措施，有着重要的意义。文章着重研究自来水厂机泵设备效率低下、能耗大的影响因素，并针对具体原因介绍了应如何采取有效的措施。
【关键词】 自来水厂；机泵设备；节能降耗
引言：
自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合国家饮用水标准的供人们生活、生产使用的水。自来水企业就承担着对原水的净化、消毒、过滤等任务，从而满足广大市民对饮用水的需求。因此，自来水企业对城市的发展、居民的生活会产生非常重要的影响，自来水企业实施节能降耗措施，也有着非常重要的意义。
一、能耗影响因素分析
（一）设备利用率的影响
供水处理设备的利用率和供水处理直接能耗有着密切的关系。设备闲置率高，实际利用率太低不仅会增加基础建设和设备方面的总投资，还会造成设备闲置损坏等问题。因此，提高供水处理厂用电设备的设备利用率，尤其提高耗能较大单元的设备利用率，使其充分发挥作用，有效利用其价值，具有显著的节能降耗效果。
（二）设备能量转化效率的影响
供水设备能量转化效率和供水处理直接能耗有很大的关系，转化效率越高，处理单位耗能越少。
（三）供水厂控制及管理水平的影响
供水厂的控制及运行管理也会影响供水厂能耗。供水厂能耗与实际运行参数调节（溶解氧浓度等）、监测和控制情况、自动化水平等运行管理水平也有很大关系。节能措施和手段的实现也需要依赖具体实际处理过程中的运行管理。
二、自来水企业节电的措施
（一）要充分利用变压器的最佳负荷率
变压器最佳工作效率时的负荷率是0.5—0.61，如果变压器运行在最佳负荷率以下，其效率随负荷率减小下降很快；从最佳负荷率至额定值，其效率缓慢下降至额定效率。因此，要充分的发挥变压器的最佳效率，根据负荷的情况合理配置变压器，对原配置不合理的变压器要进行更换，尽可能的充分利用变压器的最佳负荷率。从而提高自来水企业的经济效益，达到节能节电的目的。
（二）变压器最好选用节能型变压器
自来水水厂的变压器要选用节能型变压器，这可以有效降低变压器空载损耗和负载损耗，提高变压器的效率。变压器的效率就是输出的有功功率与输入的有功功率之比。当选用节能型变压器时，就可以向变压器输入更少的有功功率，而输出的有功功率却相应的增大了，变压器的效率也就提高了。这是自来水水厂节约电能，自来水企业节能的又一重要举措。
（三）高压电机节能
目前，我国城市的配电网大多在10Kv级和6Kv级。大、中型高压电机由于技术及经济上的优越性，在我国城市的大、中型制水厂的设计选型或技术改造中得到了广泛的应用，这大大节约了自来水厂的电能。具体表现为：直接连接配电网，降低了变压器的损耗；减少了低压电机线路的损耗；高压电机效率高，有效的解决了低压电机难以满足工作效率的难题；高压电机在制水厂的应用，减少了多台低压电机并联引起的电能损耗。
三、机泵设备节能降耗措施
（一）了解机泵设备节能原理，选择高效、范围宽的设备
目前，大部分自来水厂都使用的离心泵。离心泵的工作原理主要是在水泵开动前，将泵和进水管灌满水，待运行后，在叶轮高速旋转产生的离心力作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口处形成真空，水池里的水在大气压下沿吸水管吸入，填补这个空间。而吸入的水又通过蜗壳被叶轮甩出。因此，可采用具有良好叶轮片和泵壳构造的机泵设备，更换效率低的水泵，选择高效、范围宽的设备，使机泵始终运行于高效区间，提高机泵效率，降低能源消耗。
（二）提高机泵节能降耗的控制水平
对于机泵节能降耗技术，早期的控制方法就是关闭阀门，降低输出减少功耗。后来，运用变频调速节能控制技术，使得机泵技能走向了科学化和智能化。变频调速是调速技术中最好的一种，能有效地解决机泵能耗问题。变频调速主要是针对装置的运行负荷偏低，设备负荷过大的情况，但变频调速器价格较高，维修技术要求也很高，所以，自來水厂需要针对实际情况选用变频调速器。
（三）对叶轮机进行切割改造
目前的水厂企业中，有很多水厂的机泵配置都不是很合理，这主要是因为存在机泵特性曲线不吻合、机泵扬程偏高等问题，这些问题的存在，会导致机泵的工作效率不高，会使得机泵出现较大的能耗。针对这种情况，最简单的节能降耗措施就是对水泵的叶轮进行切割，这是针对一些运行不合适的机泵进行改造的措施，具体的切割量及参数设计需要依据具体的水泵生产情况，对叶轮进行切割后，叶轮的外径被改变，能够有效的节约电力，电流得到降低。同时叶轮的外径改变以后，会使机泵的特性曲线发生变化，机泵能够在高效的运行区间运行，达到节能减耗的目的。在实际应用中，龙山水厂取水泵房的水泵原型号是300S-90，经多次实践，把水泵叶轮经过两次切削，变成了300S-90B，能耗大幅降下来了。因此，在水厂的节能降耗措施中，广泛的采用叶轮的切割改造技术。
（四）采用新型的密封技术及喷涂材料
机泵在工作运行当中，由于存在空蚀、锈蚀、腐蚀、水力损失、容积损失、机械磨损等原因，叶轮与机泵表面的摩擦阻力增大，使机泵的工作效率降低。要有效的解决这个问题，可以采用新型的密封技术及喷涂材料。在叶轮的表面喷涂高分子材料，在叶轮的表面形成光滑的表层，水泵在工作过程中用来抵消摩擦阻力的能量消耗得到减少，节约了水泵的能量消耗。采用新型的密封技术能够使克服摩擦阻力的能耗减少，将注入式的密封填料用专用的油压注入水泵的填料函内，部分填料会附着于轴套上，形成旋转层与不功层，避免了轴套的磨损，能够有效减少机泵的能量损耗。 （五）优化机组运行组合，实现全泵站系统优化运行
优化机组的运行组合指区域内的泵站需要灌溉和排污时，确定最优的级间配合与站内组合方式，实现区域内总运行费用最小的目的。对于小型泵站机组站内组合优化运行，水泵型号相同时仅能结合泵站设备现状及其进出水条件选择合理的运行机组，而型号不同时可利用微增率法、动态规划法、遗传算法等计算方法选择开机型号及其台数。对于泵站群级间的优化组合运行，则可以泵站为单元组合，以耗能最小准则建立数学模型，利用利用各种优化运行算法进行求解，根据优化运行的结果确定最优的机泵站组合。
（六）选择合理的工况调节方式
小型泵站水泵工况一般不具备调节功能。如若加大对机组整体吊装技术的应用，则可根据泵站水位组合适时调节叶片角度，改变水泵的工况点，使水泵在最优工况下运行。对于机组选型不合理的离心泵站和小型混流泵站，經科学计算和严密论证后，可对叶轮进行切削处理，改变机组的运行工况。也可考虑采用不同直径的皮带轮，实现变速经济运行。总之，小型泵站的工况调节应根据泵站的实际情况予以确定。
（七）及时清除渠道及泵内污物
由于小型灌排泵站的特殊性，输水渠道内污物量大、组成复杂。引河或进水池中加设结构合理的栏污设施能有效达到栏截污物的目的。栏污栅栏截污物后，会对水流形成阻碍，并随着污物量的增加，栅前后水位差逐渐增大，为确保泵机组安全运行和栏污栅的正常工作，应适时清除栅前的污物，减小水头损失，防止污物进入泵内造成水泵流量减小、效率降低及电机过负荷或产生堵转事故。
四、结束语
随着人们环保意识的提升，人们开始追求低碳生活，在节能降耗方面，人们的观念也得到了很大提高。自来水作为城市居民生活和生产不可或缺的能源，自来水企业对城市的发展尤为重要。水厂的节能降耗技术的应用，应该从细节入手，对水厂运行中的数据做出详细的分析，找出能耗巨大的原因所在，从而制定出合理的节能降耗方案，但不管是何种节能降耗的措施，都是要在保证用水安全的前提下，这也是水厂应该长期坚持执行的一项基本任务和发展目标。
参考文献：
[1]谢培林.论企业节能降耗措施的应用研究[J].商场现代化，2014，03：125.
[2]潘明媚.城市水厂节能降耗措施探讨[J].城市建筑，2013，22：331.
[3]丁立国.水厂节能降耗技术及其应用实践[J].科技创新导报，2013，36：29.
【关键词】 自来水厂；机泵设备；节能降耗
引言：
自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合国家饮用水标准的供人们生活、生产使用的水。自来水企业就承担着对原水的净化、消毒、过滤等任务，从而满足广大市民对饮用水的需求。因此，自来水企业对城市的发展、居民的生活会产生非常重要的影响，自来水企业实施节能降耗措施，也有着非常重要的意义。
一、能耗影响因素分析
（一）设备利用率的影响
供水处理设备的利用率和供水处理直接能耗有着密切的关系。设备闲置率高，实际利用率太低不仅会增加基础建设和设备方面的总投资，还会造成设备闲置损坏等问题。因此，提高供水处理厂用电设备的设备利用率，尤其提高耗能较大单元的设备利用率，使其充分发挥作用，有效利用其价值，具有显著的节能降耗效果。
（二）设备能量转化效率的影响
供水设备能量转化效率和供水处理直接能耗有很大的关系，转化效率越高，处理单位耗能越少。
（三）供水厂控制及管理水平的影响
供水厂的控制及运行管理也会影响供水厂能耗。供水厂能耗与实际运行参数调节（溶解氧浓度等）、监测和控制情况、自动化水平等运行管理水平也有很大关系。节能措施和手段的实现也需要依赖具体实际处理过程中的运行管理。
二、自来水企业节电的措施
（一）要充分利用变压器的最佳负荷率
变压器最佳工作效率时的负荷率是0.5—0.61，如果变压器运行在最佳负荷率以下，其效率随负荷率减小下降很快；从最佳负荷率至额定值，其效率缓慢下降至额定效率。因此，要充分的发挥变压器的最佳效率，根据负荷的情况合理配置变压器，对原配置不合理的变压器要进行更换，尽可能的充分利用变压器的最佳负荷率。从而提高自来水企业的经济效益，达到节能节电的目的。
（二）变压器最好选用节能型变压器
自来水水厂的变压器要选用节能型变压器，这可以有效降低变压器空载损耗和负载损耗，提高变压器的效率。变压器的效率就是输出的有功功率与输入的有功功率之比。当选用节能型变压器时，就可以向变压器输入更少的有功功率，而输出的有功功率却相应的增大了，变压器的效率也就提高了。这是自来水水厂节约电能，自来水企业节能的又一重要举措。
（三）高压电机节能
目前，我国城市的配电网大多在10Kv级和6Kv级。大、中型高压电机由于技术及经济上的优越性，在我国城市的大、中型制水厂的设计选型或技术改造中得到了广泛的应用，这大大节约了自来水厂的电能。具体表现为：直接连接配电网，降低了变压器的损耗；减少了低压电机线路的损耗；高压电机效率高，有效的解决了低压电机难以满足工作效率的难题；高压电机在制水厂的应用，减少了多台低压电机并联引起的电能损耗。
三、机泵设备节能降耗措施
（一）了解机泵设备节能原理，选择高效、范围宽的设备
目前，大部分自来水厂都使用的离心泵。离心泵的工作原理主要是在水泵开动前，将泵和进水管灌满水，待运行后，在叶轮高速旋转产生的离心力作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口处形成真空，水池里的水在大气压下沿吸水管吸入，填补这个空间。而吸入的水又通过蜗壳被叶轮甩出。因此，可采用具有良好叶轮片和泵壳构造的机泵设备，更换效率低的水泵，选择高效、范围宽的设备，使机泵始终运行于高效区间，提高机泵效率，降低能源消耗。
（二）提高机泵节能降耗的控制水平
对于机泵节能降耗技术，早期的控制方法就是关闭阀门，降低输出减少功耗。后来，运用变频调速节能控制技术，使得机泵技能走向了科学化和智能化。变频调速是调速技术中最好的一种，能有效地解决机泵能耗问题。变频调速主要是针对装置的运行负荷偏低，设备负荷过大的情况，但变频调速器价格较高，维修技术要求也很高，所以，自來水厂需要针对实际情况选用变频调速器。
（三）对叶轮机进行切割改造
目前的水厂企业中，有很多水厂的机泵配置都不是很合理，这主要是因为存在机泵特性曲线不吻合、机泵扬程偏高等问题，这些问题的存在，会导致机泵的工作效率不高，会使得机泵出现较大的能耗。针对这种情况，最简单的节能降耗措施就是对水泵的叶轮进行切割，这是针对一些运行不合适的机泵进行改造的措施，具体的切割量及参数设计需要依据具体的水泵生产情况，对叶轮进行切割后，叶轮的外径被改变，能够有效的节约电力，电流得到降低。同时叶轮的外径改变以后，会使机泵的特性曲线发生变化，机泵能够在高效的运行区间运行，达到节能减耗的目的。在实际应用中，龙山水厂取水泵房的水泵原型号是300S-90，经多次实践，把水泵叶轮经过两次切削，变成了300S-90B，能耗大幅降下来了。因此，在水厂的节能降耗措施中，广泛的采用叶轮的切割改造技术。
（四）采用新型的密封技术及喷涂材料
机泵在工作运行当中，由于存在空蚀、锈蚀、腐蚀、水力损失、容积损失、机械磨损等原因，叶轮与机泵表面的摩擦阻力增大，使机泵的工作效率降低。要有效的解决这个问题，可以采用新型的密封技术及喷涂材料。在叶轮的表面喷涂高分子材料，在叶轮的表面形成光滑的表层，水泵在工作过程中用来抵消摩擦阻力的能量消耗得到减少，节约了水泵的能量消耗。采用新型的密封技术能够使克服摩擦阻力的能耗减少，将注入式的密封填料用专用的油压注入水泵的填料函内，部分填料会附着于轴套上，形成旋转层与不功层，避免了轴套的磨损，能够有效减少机泵的能量损耗。 （五）优化机组运行组合，实现全泵站系统优化运行
优化机组的运行组合指区域内的泵站需要灌溉和排污时，确定最优的级间配合与站内组合方式，实现区域内总运行费用最小的目的。对于小型泵站机组站内组合优化运行，水泵型号相同时仅能结合泵站设备现状及其进出水条件选择合理的运行机组，而型号不同时可利用微增率法、动态规划法、遗传算法等计算方法选择开机型号及其台数。对于泵站群级间的优化组合运行，则可以泵站为单元组合，以耗能最小准则建立数学模型，利用利用各种优化运行算法进行求解，根据优化运行的结果确定最优的机泵站组合。
（六）选择合理的工况调节方式
小型泵站水泵工况一般不具备调节功能。如若加大对机组整体吊装技术的应用，则可根据泵站水位组合适时调节叶片角度，改变水泵的工况点，使水泵在最优工况下运行。对于机组选型不合理的离心泵站和小型混流泵站，經科学计算和严密论证后，可对叶轮进行切削处理，改变机组的运行工况。也可考虑采用不同直径的皮带轮，实现变速经济运行。总之，小型泵站的工况调节应根据泵站的实际情况予以确定。
（七）及时清除渠道及泵内污物
由于小型灌排泵站的特殊性，输水渠道内污物量大、组成复杂。引河或进水池中加设结构合理的栏污设施能有效达到栏截污物的目的。栏污栅栏截污物后，会对水流形成阻碍，并随着污物量的增加，栅前后水位差逐渐增大，为确保泵机组安全运行和栏污栅的正常工作，应适时清除栅前的污物，减小水头损失，防止污物进入泵内造成水泵流量减小、效率降低及电机过负荷或产生堵转事故。
四、结束语
随着人们环保意识的提升，人们开始追求低碳生活，在节能降耗方面，人们的观念也得到了很大提高。自来水作为城市居民生活和生产不可或缺的能源，自来水企业对城市的发展尤为重要。水厂的节能降耗技术的应用，应该从细节入手，对水厂运行中的数据做出详细的分析，找出能耗巨大的原因所在，从而制定出合理的节能降耗方案，但不管是何种节能降耗的措施，都是要在保证用水安全的前提下，这也是水厂应该长期坚持执行的一项基本任务和发展目标。
参考文献：
[1]谢培林.论企业节能降耗措施的应用研究[J].商场现代化，2014，03：125.
[2]潘明媚.城市水厂节能降耗措施探讨[J].城市建筑，2013，22：331.
[3]丁立国.水厂节能降耗技术及其应用实践[J].科技创新导报，2013，36：29.