李 晨
( 貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,貴陽(yáng)550002)
甕安縣位于貴州省中部、縣城二期工程供水規(guī)模3 m3/d。主要建設(shè)內(nèi)容有取水工程、輸水工程、凈水工程。
本項(xiàng)目主要耗能在以下5個(gè)環(huán)節(jié):
1) 取水系統(tǒng):主要為取水設(shè)備消耗電能。
2) 輸水系統(tǒng):本工程采用重力輸水方式,不消耗電能。
3) 凈水系統(tǒng):主要為水處理工藝設(shè)備消耗電能。
4) 配水系統(tǒng): 主要為因?yàn)楦叱剃P(guān)系,加壓設(shè)備耗能。
5) 生產(chǎn)生活照明用電,生產(chǎn)生活用水。
本項(xiàng)目主要耗能設(shè)備耗能計(jì)算見(jiàn)表1。
泵站具有多種泵型可供選擇時(shí),應(yīng)綜合分析水力性能、機(jī)組造價(jià)、工程投資和運(yùn)行檢修等因素?fù)駜?yōu)確定,條件相同時(shí)宜選用臥式離心泵。
揚(yáng)程為95 m,單泵提水流量為0.15 m3/s,可研階段初選臥式單級(jí)雙吸離心泵為推薦代表機(jī)型,根據(jù)水泵效率為79%:
水泵轉(zhuǎn)速n =1480 r/min,單臺(tái)水泵流量Q =0.15 m3/s,揚(yáng)程H=95m
供水水泵比轉(zhuǎn)速ns=( 3.65 ×n ×( Q/2)1/2) ÷H0.75=3.65 ×1480 ×(0.15/2)1/2) ÷950.75=48.62
根據(jù)《清水離心泵能效限定值機(jī)節(jié)能評(píng)價(jià)值》( GB19762—2005) 要求,曲線(xiàn)圖1 確定未修正效率值:當(dāng)Q=551 m3/h時(shí),η =82%
根據(jù)曲線(xiàn)圖3 確定效率修正值: 當(dāng)ns=48.62時(shí),Δη =11%
能效限定值: η1= η - Δη =82% -11% =71%
節(jié)能評(píng)價(jià)值: η2= η - Δη +1% =84% -11%+1% =74%
按《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》[1]( GB19762—2007) 要求計(jì)算,水泵能效限定值為71%,節(jié)能評(píng)價(jià)值為74%??裳性O(shè)計(jì)選用供水水泵效率為79%,經(jīng)計(jì)算評(píng)估認(rèn)為該水泵效率滿(mǎn)足規(guī)范能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值的要求[2-4]。
表1 主要耗能設(shè)備耗能計(jì)算表
揚(yáng)程為64 m,單泵提水流量為0.11 m3/s,可研階段初選臥式單級(jí)雙吸離心泵為推薦代表機(jī)型,根據(jù)水泵效率為75%:
水泵轉(zhuǎn)速n =1 480 r/min,單臺(tái)水泵流量Q =0.11 m3/s,揚(yáng)程H =64 m
供水水泵比轉(zhuǎn)速ns= (3.65 × n × ( Q/2)1/2) ÷H0.75= 3.65 ×1480 ×(0.11/2)1/2) ÷640.75= 55.99
根據(jù)《清水離心泵能效限定值機(jī)節(jié)能評(píng)價(jià)值》( GB19762—2005) 要求,曲線(xiàn)圖1 確定未修正效率值:當(dāng)Q =425 m3/h時(shí),η =84%
根據(jù)曲線(xiàn)圖3 確定效率修正值: 當(dāng)ns=55.99時(shí),Δη =8%
能效限定值: η1= η - Δη - =81.2% -9%=73.2%
節(jié)能評(píng)價(jià)值: η2= η - Δη +1% =83.3% -8%+2% =77%
按《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》( GB19762—2007) 要求計(jì)算,水泵能效限定值為73.2%,節(jié)能評(píng)價(jià)值為77%??裳羞x用供水水泵效率為75%,經(jīng)計(jì)算評(píng)估認(rèn)為下階段應(yīng)對(duì)該該水泵效率提出更高要求,要求水泵效率節(jié)能值達(dá)到節(jié)能評(píng)價(jià)值76%,確保本項(xiàng)目水泵為節(jié)能型產(chǎn)品。
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外各專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家的制造和同類(lèi)工程機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),水泵電機(jī)可采用同步電機(jī)和異步電機(jī)兩種形式。若選用同步電機(jī),其功能因素高,穩(wěn)定性好,但須增加勵(lì)磁裝置,而且控制設(shè)備復(fù)雜,運(yùn)行維護(hù)工作量大,配用設(shè)備占地面積較大。故本工程泵站的水泵電機(jī)擬選用效率高,噪聲低,工作可靠,保養(yǎng)維護(hù)簡(jiǎn)便的2 套立式異步電動(dòng)機(jī)及1 套低壓電動(dòng)機(jī),提水泵站的電機(jī)電壓擬采用10 kV級(jí)。電機(jī)型號(hào)分別為YKK355—2、YKK400—2、YKK100—2。
評(píng)估認(rèn)為:主要耗能設(shè)備的選型,充分考慮了節(jié)約能源和工程造價(jià),達(dá)到一定的能效指標(biāo)和能效水平,不會(huì)對(duì)能源消費(fèi)構(gòu)成不利影響。下階段,應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)及水泵進(jìn)行優(yōu)化選型,
使其滿(mǎn)足《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》GB/T 3485—1998 和《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》GB19762—2007。提高功率因數(shù),減小無(wú)功損耗。
目前國(guó)內(nèi)使用的變壓器主要有9 型、10 型、11型等幾種類(lèi)型。由于技術(shù)進(jìn)步10 型和11 型從經(jīng)濟(jì)角度考慮相差不多,本工程選用的11 型低損耗變壓器,其能耗值遠(yuǎn)低于GB 20052—2006《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能平均值》,與9 型、10 型變壓器相比其具有: 體積小、重量輕、效率高、損耗低、噪聲低、運(yùn)行可靠的特點(diǎn),可減少大量的電網(wǎng)損耗和運(yùn)行費(fèi)用。從而降低了電氣設(shè)備的能耗量。
本項(xiàng)評(píng)估認(rèn)為:目前選用的SC11—315/10 型三相節(jié)能型變壓器,根據(jù)《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值GB20052—2006》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,該容量電壓器能效限定值為空載損耗P0= 880 W,負(fù)載損耗Pk(100 ℃) =3 270 W。該項(xiàng)目所選變壓器滿(mǎn)足《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值GB20052—2006》能效限定值要求( 空載和負(fù)載損耗偏差允許在7.5%以?xún)?nèi)) ,屬于節(jié)能降耗產(chǎn)品。
本項(xiàng)目是自來(lái)水廠(chǎng)工程,原料為河水,產(chǎn)品為經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的清潔水,生產(chǎn)過(guò)程中,主要消耗的為電能。對(duì)廠(chǎng)內(nèi)所有用電設(shè)備( 含日常照明、通風(fēng)、空調(diào)、工藝設(shè)備等廠(chǎng)內(nèi)日常用電) 的功率、效率以及工作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
水廠(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模為3.0 萬(wàn)m3/d,自來(lái)水廠(chǎng)設(shè)備用電總量為490.979 萬(wàn)kW,折合標(biāo)準(zhǔn)煤603.341 t。項(xiàng)目水能耗指標(biāo)為0.58 kW·h/t。
本項(xiàng)目充分考慮自來(lái)水廠(chǎng)的項(xiàng)目特點(diǎn),結(jié)合國(guó)家各種節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)采用新型墻體材料,執(zhí)行建造節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)構(gòu)筑物用能設(shè)備的運(yùn)行管理,合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高工藝、運(yùn)行、用電等的效率,降低能源消耗,合理、有效地利用能源。
1) 建立完善的能源消耗定額考核機(jī)制,制訂詳細(xì)的能耗考核指標(biāo),并與績(jī)效考核掛鉤,設(shè)立節(jié)能工作的節(jié)獎(jiǎng)超罰制度,對(duì)節(jié)能工作中做出貢獻(xiàn)的單位和個(gè)人給予一定表彰和獎(jiǎng)勵(lì),以有效推進(jìn)節(jié)能降耗工作。
2) 及時(shí)進(jìn)行能耗指標(biāo)的對(duì)比分析,通過(guò)對(duì)比分析,查找企業(yè)生產(chǎn)管理過(guò)程中存在的問(wèn)題,及時(shí)推進(jìn)節(jié)能技改管理,進(jìn)一步提高企業(yè)能源管理水平。
3) 建議引進(jìn)“合同能源管理”。鑒于合同能源管理公司的節(jié)能專(zhuān)業(yè)性,建議引入節(jié)能公司進(jìn)行能源管理以減少能源費(fèi)用。節(jié)能公司通過(guò)對(duì)企業(yè)能源利用狀況進(jìn)行調(diào)查和綜合分析,提供節(jié)能減排和產(chǎn)能升級(jí)整體解決方案,達(dá)到優(yōu)化能源配置,整體節(jié)能減排的目的。節(jié)能公司可為企業(yè)節(jié)能管理提供有效的評(píng)價(jià)方法與模式,同時(shí),對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)用能管理、節(jié)約能源、降低成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力提供技術(shù)保障。
[1]全國(guó)能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB 19762—2007 清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
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