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能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì), 改善人類生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。二次加壓泵站是供水系統(tǒng)中的用電大戶, 降低二次加壓泵站的電耗是供水企業(yè)追求的目標(biāo)之一。
近年來供水企業(yè)在二次加壓泵站節(jié)能、提高泵站效率方面已取得了較好的成果。但由于供水泵站量大面廣發(fā)展速度快, 在某些泵站的規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面還不同
程度地存在不合理現(xiàn)象, 致使二次加壓泵站的效率偏低, 這不僅浪費(fèi)了能源, 而且還增加了供水企業(yè)的負(fù)擔(dān)。
二次加壓泵站運(yùn)行現(xiàn)狀
某些偏遠(yuǎn)地區(qū), 二次加壓泵站仍存在管理維修和更新改造能力差的問題, 十幾年前甚至幾十年前設(shè)計(jì)的泵站仍在繼續(xù)使用。
有些老式泵站泵與電機(jī)不配套, 存在著大機(jī)拖小泵或小機(jī)拖大泵的情況, 致使電機(jī)和水泵不能同步工作, 降低水泵和電機(jī)的工作效率, 電能損耗巨
大, 有些泵站仍采用工頻泵供水, 還停留在依靠閥門開啟度來調(diào)整供水量的落后狀態(tài), 這也是供水企業(yè)普遍存在的不合理現(xiàn)象。
例如某小區(qū)泵站泵出水壓力是0178MPa, 但由于泵站供水泵站供水管網(wǎng)需求壓力為0160MPa, 為了防止損壞用戶用水器具泵站人員采用調(diào)
節(jié)閥門使泵站出口壓力為0160MPa, 這樣就造成了能量的浪費(fèi), 有些泵站調(diào)節(jié)閥門損失率更大。
在工程設(shè)計(jì)中, 水泵的型號(hào)都是根據(jù)工程中最不利工況選定的, 即按最大設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程選定的。
而在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí), 用戶用水量往往都是隨機(jī)變化的, 在絕大多數(shù)時(shí)間里其流量都小于最大流量。
同時(shí)泵站常用泵站出口定壓調(diào)速, 只能節(jié)省由水量變化引起的水泵剩余揚(yáng)程, 它不包含管網(wǎng)阻力下降而產(chǎn)生的剩余揚(yáng)程, 按離心泵的性能曲線特征, 隨著水泵出水量的調(diào)小, 其揚(yáng)程都不同程度的提高, 所以供水泵常處于揚(yáng)程過剩狀態(tài)下工作, 這部分過剩揚(yáng)程就造成不必要的能量浪費(fèi)。
這樣就會(huì)導(dǎo)致在夜間, 用戶用水量急劇減少, 供水管網(wǎng)壓力升高, 造成爆管和損壞用戶用水器具的現(xiàn)象, 同時(shí)由于管網(wǎng)壓力過大也增加了管網(wǎng)的漏損, 浪費(fèi)了大量水源。
例如, 某小區(qū)加壓泵站供水區(qū)域最不利點(diǎn)處余壓變化曲線如圖1 所示。

通過測(cè)定某泵站最不利點(diǎn)的水壓變化值, 壓力變化范圍為0115 ~ 0136MPa, 如果這部分壓力能節(jié)省下來,可以節(jié)省大量能耗, 常規(guī)泵站設(shè)定最不利點(diǎn)出流水頭
0105MPa, 這樣可以節(jié)省0101 ~ 0131MPa 能量, 由于不同的泵站出水壓力的不同, 最不利點(diǎn)的剩余壓力也不相同, 節(jié)能的潛力也不相同。

目前二次加壓泵站均采用市政進(jìn)水管先進(jìn)入低位水池, 然后供水泵再?gòu)乃爻樗姆绞? 這樣市政管網(wǎng)來水余壓被白白地消耗, 存在著大量的能源浪費(fèi), 例如
測(cè)定某小區(qū)加壓泵站的某天泵站進(jìn)水壓力變化曲線( 圖2) 。通過以上壓力變化曲線可以看出: 進(jìn)水余壓在0116-0129MPa, 泵站進(jìn)水余壓隨著泵站在進(jìn)水管網(wǎng)中所處的位置不同而不同, 如果這部分能量能被節(jié)省下來, 會(huì)為供水企業(yè)節(jié)省大部分能量。

據(jù)資料顯示，當(dāng)前，在城市二次供水成本中，我國(guó)大部分二次供水的泵站運(yùn)行能耗占到了30%～40%，卻沒有引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。在城市建筑節(jié)能的法規(guī)文件中極少涉
及城市二次供水能耗的問題，導(dǎo)致很多設(shè)計(jì)人員對(duì)城市二次供水節(jié)水節(jié)能問題的忽視。
如，在二次供水設(shè)計(jì)中未能認(rèn)真選用供水設(shè)備，不能合理設(shè)計(jì)泵站的節(jié)能措施，導(dǎo)致大馬拉小車現(xiàn)象的出現(xiàn)。
并且，也沒有做到準(zhǔn)確掌握自來水管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力，不能合理設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)的分區(qū)和節(jié)能，因此，也就無法充分利用自來水管網(wǎng)壓力直接供水，出現(xiàn)嚴(yán)重的高耗能、低效率情況，造成城市二次供水運(yùn)行的能耗增大。