水厂水泵运行的节能问题研究

水厂水泵运行的节能问题研究

赵鲲鹏

大庆油田水务环保公司 黑龙江 大庆163000

摘要：水是生命之源，而水泵则在水厂中起着至关重要的作用。水泵不仅用于原水提升，也用于增压输送，在水厂发挥着关键作用。然而，水厂水泵系统的运行需要消耗大量的能源，其消耗量约占水厂总能耗的85%。水厂水泵运行节能成为一个迫切需要解决的问题。基于此，本文根据水厂水泵运行的节能问题予以分析。

关键词：水厂；水泵运行；节能

前言：随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加，节能成为各行各业的重要课题，包括水厂的运行管理。在水厂中，水泵系统是消耗大量能源的设备之一。因此，研究水泵系统的节能措施至关重要。基于此，本文旨在深入探讨水厂水泵运行的节能方法与技术，并提出一系列的优化策略，以减少能源消耗并提高水厂的运行效率。

一、水厂水泵运行的节能的重要性

其一，水泵系统负责将原水从水源地抽取到水厂。水源地往往位于远离城市的山区、河流或湖泊附近，距离水厂较远。水泵系统以其强大的抽水能力，能够有效地将大量的水快速抽取到水厂侧，确保水源的稳定供给。

其二，水泵系统在水厂负责滤池反冲洗、回收水提升及废水提升排放。泵站将原水送入水厂后，会经过混凝、沉淀、过滤、消毒，去除悬浮物、有机物和微生物等杂质。在这一过程中，反冲洗水泵负责对滤池的滤料进行反冲洗，确保滤料清洁卫生，预防浊度升高、微生物滋生等问题。

其三，水泵系统需要将处理合格的水以一定压力输送到城市的供水管网中，确保居民、工业和农业等领域都能得到稳定可靠的供水[1]。

二、水厂水泵运行的节能问题

首先，在水泵高效率运转的状况下会沿着管道的特性曲线随之变化，这一时间段的管道流量相对来说是较为合理。但是在实际运行过程，水泵的变频调速技术无法保障水管的流量值，始终处在合理状态下，一旦出现输出功率与预定值偏差的问题，电机的效率就会受到极大的影响。

其次，我国不同地区水厂运转过程中，多台水泵协同供水的模式是较为常见的，这种联动式的供水系统，通常情况下会采用调速泵和电定速泵共同作用的方式处理污水资源。但在实际运转过程中，由于定速泵的控制因素，导致变速泵的调速范围受到极大的影响。

最后，大多数水厂通常情况下会采用两种恒压和变压相互融合的供水方法，一旦在变压供水的节点发生压力的波动或偏移状态，就可能会同时影响到恒压污水运送的稳定性。

三、水厂水泵运行的节能策略

（一）变频调速

传统电机启动时，会产生较大的冲击电流，变频调速技术可以通过逐渐增加电机转速，减少启动时的冲击电流。例如，采用变频调速技术后，电机启动时的冲击电流可减少50%以上。水厂供水存在峰谷期，不同时段水量变化差异较大，采用变频调速技术可以根据实际需求调节水泵的流量，例如，在变频调速的情况下，可以实现流量调节范围在50%-100%，扬程调节范围在80%-120%。从而使水泵运行在性能曲线的高效区，避免过量能耗。根据具体的水泵系统和工况，节能效果可达到10%-50%。

（二）管网优化设计

管网优化设计可以通过合理调整管网布局、管径选择和管网结构等方式，降低水泵的扬程需求，减少能耗。例如，通过优化管网设计，可以将水泵的扬程需求降低10%-30%。管网优化设计可以通过合理调整管网布局、管径选择和管网结构等方式，提高管网的运行效率和水力性能。例如，通过合理选择管径和减少管网的转弯弯头，可以降低管网的水力损失，提高管网的效率。在管网优化设计下，水泵的效率可提高10%-20%[2]。

（三）节水措施

节水措施可以通过合理安排供水计划，避免过度供水，从而节约水资源。例如，通过往期数据分析，对现阶段和未来水量需求进行较为准确地估算，优化供水时间和供水量，可以避免不必要的供水浪费。在节水措施下，可节约供水量10%-30%。节水措施可以通过控制流量和减少管网的压力损失，降低能耗。例如，通过合理调整水泵的运行方式和优化管网设计，可以降低能耗。在节水措施下，能耗可降低10%-30%。节水措施可以通过采用节水设备和改善供水设施，提高水资源利用效率。例如，通过回收水池，将反冲洗水回收再利用，减少用水消耗量，提高水资源利用率。

（四）日常维护

水厂水泵的维护管理中切实做好日常维护工作极为重要，日常维护是确保水泵具备理想运行状态的重要手段。在日常维护工作中，首先应该切实做好清洁工作，针对整个水泵机械设备全方位清洁处理，避免在任何部位出现较为严重的积灰问题；针对水泵机械设备中涉及的所有螺丝重点检查，了解其中是否存在松动现象，以此保障其具备更为稳定的运行效果，降低后续运行中振动烈度；针对水泵及其相关组件详细检查，了解是否存在明显泄露问题，对于泄露故障进行有效修复，维系整个水泵的完整度；针对需要润滑的各个部位进行重点维护处理，尤其是在轴承区域，更是需要确保油位达标，油质符合要求，阀门丝杆同样也需要定期润滑处理，保持理想运行效果；针对水泵及其各个组件存在的变形或者是移位现象，也需要及时调整，确保其能够恢复最佳位置，避免该方面隐患威胁后续运行效果

[3]。

（五）规范点检

水厂水泵维护管理中点检也是比较关键的手段，借助于点检能够形成更为理想的水泵维护效果，尤其是针对其中可能存在的各个异常问题和隐患，可以形成有效明确，进而也就能够避免其在后续运行中带来严重威胁。在点检工作开展中，维护人员需要首先明确点检部位，切实把握好点检方向和目标，对于点检的方法和内容进行细化，确保后续点检工作能够更好围绕着整个水泵进行有序开展。针对点检工作开展中涉及的所有仪器以及辅助设施同样也需要加大关注力度，保障点检工作能够更为便捷有序，尤其是对于一些新型的点检辅助仪器，更是需要加大引入力度，保障点检效果。在点检工作的具体开展中，往往还需要设定较为合理的周期，合理规划点检时间，可以体现出较强的差异化，围绕着水泵的各个不同组件进行差异处理，以求达到更为理想的点检效果，同时避免因为频繁地全方位点检带来较大的经济损失。为了更好优化点检效果，往往还需要规定好具体的负责人，如此也就能够做到权责到位，避免可能形成的应付现象。

（六）解体维护

为了更好优化水厂水泵的维护效果，还需要重点把握好解体维护模式的应用，该模式能够形成较为彻底的维护效果，针对几乎所有的故障隐患形成明确，优化隐患处理效果，确保水泵可以更好恢复理想运行状态。解体维护需要合理设定周期，比如混流泵一般需要5000小时解体维护一次，而离心泵则需要3000-5000小时解体维护一次，其中应用频率不同也需要体现出差异，避免间隔过长时间。在解体维护中需要尽量处理所有的隐患问题，避免存在任何姑息现象，以便发挥解体维护的最大作用。

（七）优化水泵机组

泵组的整体更换主要涉及重新评估出厂流量和压力，以及泵的主要部件的最佳选择。工厂流量应根据水厂理论设计当天处理的水量和短期供应的水量来检查。压力必须以管网统计数据为基础，以确定压力点，该压力点将管网特性与水泵特性相结合，以满足管网用户的水压需求，并使水泵机组能够在高效区域长期运行水泵转速应尽可能低，虽然这将导致电机额定功率略有增加，水泵总体增加，但相应的水位将得到优化，直至流速相对较低[4]。

总结：综上所述，为实现水厂水泵运行的节能，相关工作人员应根据水泵系统的特点和需求选择合适的节能技术，并结合实际情况进行优化和改进，以实现节能减排的目标。

参考文献：

[1]梁晓霞.净水厂运行的节能降耗措施探析[J].节能与环保,2022,(12):68-69.

[2]赵明名,吕子强,沈剑挥.冷冻水泵节能运行模拟分析[J].辽宁科技大学学报,2022,45(01):71-75.

[3]胡俊杰,李丽红.水厂运行的节能降耗措施探析[J].江西水利科技,2021,47(02):152-156.

[4]唐伟,李睿,吴爽等.区域集中供冷系统水泵节能运行分析[J].东北电力大学学报,2020,40(06):73-77.