城镇供水节能途径的探讨

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】本文对城镇供水企业水厂就水源调配、设备改造及效率提高、控制管网能耗、漏损等方面探讨了供水节能的途径，旨在促进供水企业健康、持续、快速发展。
　　【关键词】城镇供水；服务压力；节能降耗；水头损失；效率
　　
　　供水行业作为关系着国计民生的命脉行业，牵涉到广泛的公众利益，与城镇居民的生产、生活息息相关。面对日益严重的水资源供需矛盾，如何提高供水企业的经济效益，做好保障供水、优质供水工作成为供水企业发展前进的首要议题。
　　当前，供水企业在原水的提升、净化处理、二次加压和输配水的过程中都消耗大量的能源，平均电耗占制水成本的20%~30%，其中约90%以上的电耗又都消耗在水泵电机上。因此供水企业在保障供水的前提下以节能降耗为原则，积极应用高效、可靠的新技术、新产品，构建更加合理的生产运营方式，具有重要的现实意义。
　　1 科学调配供水水源
　　受当地水源条件及供水安全保障要求的限制，供水水源地往往不止一处，地表水源、地下水源或地表水源与地下水源之间常常需要联合调度、调配运行才能保障供水。为此要建立科学的水源调度系统，综合分析各水厂的实际供水量、供水能耗情况，在保障供水的前提下，本着“先地表水、后地下水，先当地水、后过境水”的开发利用次序，科学、合理的调配各供水水源，在丰水期优先利用耗能低、水量大的地表水源，涵养地下水源，这样既有利于部分水源的涵养，也有利于降低供水能耗。
　　2 合理确定管网服务压力
　　合理的管网服务压力是合理供水和节约能源的重要标志。管网服务压力过低，满足不了用户对水压的要求；管网服务压力过高，超过了需求，供水压力升高时所需水泵扬程也相应的增加，造成电力资源的大量浪费；同时管网压力增加，管网的故障率加大，供水漏失率上升。要合理确定供水压力，就必须根据供水实际寻求供水压力与用户用水需求的最佳结合点，在满足用户用水需求的前提下尽量降低出水压力，可实行分时段供水服务压力调整法。在供水区域内选择有代表性的数个水压测控点，做好管网压力在线检测工作，根据用水需求随时调整供水压力。
　　3 提高水泵机组的运行效率
　　城镇水厂供水泵房目前大多采用多水泵联合供水方式，在供水过程中，根据用水量随时间、季节的变化调整不同水泵机组的开启，以达到正常供水的目的，提高水泵机组的实际综合运行效率是节能降耗的主要环节。
　　3.1 合理选择泵站机组
　　规范规定泵站设计水量的确定是满足用户的最高时水量、水压的要求，如果简单的依靠该条件确定水泵的工况，会造成能源的浪费。由于电动机的效率与负荷密切相关，电动机负荷一般在60%~100%时运行效率为最佳，负荷降低引起效率下降，因此要认真分析、找好该泵站机组经常出现的运行工况，合理选择水泵扬程，使水泵机组既运行在高效率区域，又能满足管网压力需求。
　　3.2 合理搭配水泵机组的运行
　　水泵用电量是泵站的主要能耗，泵站水泵的科学管理和合理控制可大量的节省能源。并联运行水泵机组的扬程基本接近，考虑供水时出水量和日出水量的变化配备了功率不同、出水量不同的大、中、小流量水泵机组。合理搭配这些水泵机组的运行，避免出现同时运行水泵都偏离高效运行区，造成设备耗能增加、出水量减少的现状。同时要避免水泵搭配不合理，机组频繁开、停水的状况，电动机启动频率高，启动时的发热量和机械冲击就多，电动机输出到水泵的功率就要降低，造成能耗上升，严重时影响正常供水。
　　3.3 不断采用新技术、新设备，节能降耗
　　3.3.1 恒压变频调速技术是保持供水泵房总出水管压力不变的情况下，改变变频泵转速或者水泵运行台数，以改变机组运行方式达到恒压变量供水方式。恒压变频方式较传统供水方式可节省能耗20%左右，根据泵房出水管压力控制仪表即可实现水泵机组控制；可基本解决由于水量降低造成压力增加带米的管网爆管及漏水损耗大的问题。
　　3.3.2 对水厂运行设备进行性能标定，坚决淘汰或改造高耗能、低效运行机组。根据水厂实际运行数据，将采用设计指标的高扬程水泵更换成较低扬程水泵，降低水泵能耗，提高出水量。将老化、低效设备改造成新型节能设备，通过设备改造一般可节省能耗在10%以上。某自来水公司通过对水厂2台55kw离心水泵机组的改造，节省能耗15%，当年收回改造设备投资。
　　3.3.3 水泵机组的能量损耗包括容积损失、水力损失、机械损失。采用新型优质的涂料如Belzona1341材料等，既耐磨又能使材料表面光滑，可降低液体对叶轮外缘摩擦及泵壳间液体涡流运动产生的轮足损失，节省能量的损失。通过实际应用，该技术能减少能量消耗5%以上，且投资较小。
　　4 降低管网能耗
　　管网是供水企业产品输送到千家万户的通道，出厂水压力大部分损耗在管网的沿程损失，降低管网水头损失也就可以降低出厂水压力，达到节能降耗的目的。
　　城镇水厂的管网建设由于城市建设等诸多方面的原因，是分段、分期建设的。随着城市建设的不断发展，管网的延伸、拓展，供水主干管往往出现直径偏小、流速增大、管道结垢增多减小管径，水头损失随之增大而耗能逐步提高的情况。同时由于分期建设，往往还存在设计施工不合理，管道内气体不能及时排除造成气堵，增加水头损失，浪费能耗。例如：某中学直径300mm供水主管道由于设计施工的原因，管内气体无法自动排除，多次提高出厂水压力均无法满足学校用水需求，严重时造成千余名学生用水困难。最后经过仔细的分析，安装自动排气阀排出管内气体，出厂水在降低0.02Mpa的情况下，仍能满足学校用水。
　　对待管网的问题要认真分析、研究，对供水管网进行平差计算，对不合理的管道要下决心彻底改造，这项工作从当前看投资多、施工难度大，可从长远能耗降低看是值得改造的。对今后城镇供水管网的建设要引起高度重视，做到全面规划、分期实施，管网主干管的建设要着眼于中、远期，综合考虑规划投资与节能降耗的合理性与前瞻性。
　　5 结语
　　节能降耗不仅关系国民经济的可持续发展，对企业本身也意味着降低成本，提升竞争力、提高服务水平。当前，新技术、新产品、新设备的推广和应用为供水企业的节能降耗提供了有力的保障，节能降耗必定给供水企业带来巨大的经济效益，促进供水企业健康、持续、快速发展。
　　

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-654259.htm