供水规划与设计节能研究.docx

供水规划与设计节能研究 #TRS_AUTOADD_1232419229906 MARGIN-TOP: 0px; FONT- SIZE: 12pt; MARGIN-BOTTOM: 0px; LINE-HEIGHT: 1.5; FONT-FAMILY: 宋体#TRS_AUTOADD_1232419229906 P MARGIN-TOP: 0px; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN-BOTTOM: 0px; LINE-HEIGHT: 1.5; FONT-FAMILY: 宋体 #TRS_AUTOADD_1232419229906 TD MARGIN-TOP: 0px; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN-BOTTOM: 0px; LINE-HEIGHT: 1.5; FONT-FAMILY: 宋体#TRS_AUTOADD_1232419229906 DIV MARGIN-TOP: 0px; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN- BOTTOM: 0px; LINE-HEIGHT: 1.5; FONT-FAMILY: 宋体 #TRS_AUTOADD_1232419229906 LI MARGIN-TOP: 0px; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN-BOTTOM: 0px; LINE-HEIGHT: 1.5; FONT-FAMILY: 宋体/*-JSON-“:“line- height“:“1.5“,“font-family“:“宋体“,“font- size“:“12pt“,“margin-top“:“0“,“margin- bottom“:“0“,“p“:“line-height“:“1.5“,“font- family“:“宋体“,“font-size“:“12pt“,“margin- top“:“0“,“margin-bottom“:“0“,“td“:“line- height“:“1.5“,“font-family“:“宋体“,“font- size“:“12pt“,“margin-top“:“0“,“margin- bottom“:“0“,“div“:“line-height“:“1.5“,“font- family“:“宋体“,“font-size“:“12pt“,“margin- top“:“0“,“margin-bottom“:“0“,“li“:“line- height“:“1.5“,“font-family“:“宋体“,“font- size“:“12pt“,“margin-top“:“0“,“margin- bottom“:“0“-*/ 摘 要：搞好城市供水节能主要在 于二个方面：一方面合理地做好规划设计，选择出最佳系 统工程方案与设计；另一方面是搞好管理，不断提高技术 水平，加强维护保养，及时进行必要的技术改造。前者是 节能的关键，本文结合供水公司欢喜岭水厂现状谈谈规划 设计与节能的体会。 关键词：供水规划 设计节能 供水系统 1 选择合理的供水系统 整个供水系统可以分为取水、净水及输配水等三个部 分。供水系统的规划设计，由于涉及到城市总体规划、水 文、水文地质、地形地质、水质、以及经济、技术环境等 多方面因素而显得十分复杂。在供水系统中，取水和输配 水部分所能耗占整个系统能耗的 70-80%左右，所以系统优 化对供水工程就得显得十分重要。利用能量分析可有助于 论证和选择合理的供水系统。 供水系统的能量由取水泵房和送水泵房的流量及其扬 程乘积之和组成的，它直接反映了耗能的大小。在选择给 水系统中，往往遇到一次加压还是二次加压，泵站与水厂 位置，泵站与水厂内的能量消耗，这些问题都可以用能量 分析手段进行方案比较，以选出最佳的供水系统方案。 关于一次加压还是二次加压的问题，目前供水公司的 取水泵站和输配水泵站的距离都比较近，所以在各水厂中 往往都采用一次加压，这样就大大节省了二次加压所需的 电能。如果一级泵站距离水厂较远，也要经过充分论证后 在决定是否建立二级泵站。 2 提高泵房综合效率 泵房设计中节能问题至关重要，水厂中电力消耗了极 小一部分在变配电系统中损耗以外，几乎 97%是水泵电机耗 掉的。理论上每千吨/时送上一米的高度耗电是 2.72度， 但实际上由于电机、水泵的效果是随水泵运转过程中，管 路中的流量大小，即水头损失的变化而改变的。水泵效率 高的可达 92-95%、低的只有 60-65%。两者相差 30%，即每 千吨米电耗在 4.45与 2.96度之间浮动。以欢喜岭水厂 为例，其日产达到一万立方米，如果平均扬程为 60m，则由 于水泵效果的高低不同，年耗电量相差可达 35万度之巨。 亦即水泵效果平均能提高 10%，每年就可省 11.5万度，水 厂规模越大，其相对差值也越大。可见研究泵房设计综合 效率问题对于节能十分重要的。在泵房设计中应当注意下 述问题： (1)要选择高效率的水泵。 (2)水泵应大小搭配，合理组合。 (3)推广采用变频调速泵，节约能量。 近年来，国内外广泛采用变频调速泵，即根据管网水 量变化自动调节水泵转速达到节省能量的效果。实践表明 泵站的经常运行费用占水厂制水成本的 50%甚至更大，为了 降低水厂制水成本，在新水厂设计时，不但考虑水泵大小 搭配合理，而且应采用变频调速这一新的节能技术。例如 欢喜岭水厂在近年来广泛采用了变频调速节能技术，虽说 要投入一部分资金。但长年节能，所需费用可在短期内收 回，并达到降低制水成本的目的。每年为该厂节约电费约 50万元，所增加的投资在一年内即收回。 3 减少水厂中的能量消耗 如果不把一级泵站的能量水泵包括在内，水厂中的能 耗约为 3.0-6.0m，这部分能量水泵由于上、下幅度差值较 大，也应在设计中尽可能考虑和减少。一般在水厂设计中 节能考虑主要有以下二个方面： 3.1 在工艺选择时，要比较能量消耗 目前混合一般采用泵前，跌水与管道混合。从节能角 度看，采用泵前混合比较有利，因为基本上不需要专门的 耗能装置。 沉淀工艺，从节能角度平流式沉淀池与斜管沉淀地是 最合适的，目前海口市米铺水厂一期工程采用是钭管沉淀 池，二期工程采用平流式沉淀池。 滤池的水厂净化设备中耗能大户，设计中应充分注意 节能问题，滤池耗能主要在反冲洗水上，水厂中自用水量 大部分就是反冲洗水。对于反冲洗水的节能，一是尽可能 减少反冲洗水的耗量，二是尽可能减少反冲洗水头。一般 设计采用反冲洗强度 15L/S/m2，如果考虑气水冲洗则反冲 强度可减至 8L/S/m2。例如：海口市米铺水厂二期工程就采 用气水反冲洗，先进的 V型滤池工艺、并采用自动控制的 形式、达到节水、节能的目的。 减少反冲洗水量的另一个途径就是将反冲洗水回收。 3.2 在水厂布置中要注意减少能量消耗 水厂布置为了减少其能量消耗，往往采以以下几个措 施： (1)工艺间平面布置尽可能集中； (2)必要情况下设置超越管。 当采用水质较好的水库水源时，一般原水浊度在 5-7 以下。设置反应，沉淀池只是在高浊度时才利用。因此从 反应地到滤池间设置一根超越渠道，水质好时不经过反应、 沉淀而采用接触过滤工艺，由此减少了反应与沉淀的水头 损失，达到了节能的目的。 例如：海口市米铺水厂存在季节性原水浊度低，加入 反应池的硫酸铝产生的絮凝体不能及时沉淀。如果设置超 越渠道采用接触过滤，就可以达到节能目的。 4 重视输水管路设计中的技术经济比较 水泵所耗的电能转化为出厂压力后，除了服务压力部 分有用处，其余都水泵在输水管网及地形高差中，这部分 能量的水泵占整个供水系统电量水泵的极大部分，因此在 规划设计中应十分注意经济流速问题。 所谓经济流速是一次投资与经常费用之和最小时的流 速为经济流速，而相应的管径即为经济管径。所以选择输 配水管管径的大小涉及投资与耗电的大小，管径大基建费 用高，电费却省，管径小一次投资省，但水头损失大，水 泵扬程高，电费贵。故以