第４期（总第１７８期） ２０１０年１１月 山西水利科技 ＳＨＡＮⅪＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩＣＳ Ｎｏ．４（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１７８） ∞ ∞ＮＯＶ．２０１０ １００６—８１３９（２０１Ｏ）Ｏ４—８８一Ｏ３ 降低原水泵站运行成本的措施和可能效果 厉世明 （中国石化上海石化水务公司，上海２００５４０） 摘要：根据中国石化上海石化股份有限公司水务公司的生产实际情况，提出了使用调速水 泵、合理控制管网压力、加大净水装置进水阀开启度等方法，并对可能效果进行了阐述。 关键词：压力；单耗；流量；扬程 中国分类号：ＴＶ６７５ 文献标识码：Ｂ １泵站现状 ２问题的提出 上海石化水务公司一泵站和金卫泵站分别位于上海市 为解决这一问题，近几年来，笔者特地多次深入现场，观 察情况，同时查阅各种资料。发现由于机泵的本身和运行状 金山区金卫镇南门桥西侧的张泾河两岸，负责上海石化及临 近周边地区所有的原水供应。从这两个泵站中出来的原水各 通过５条管道（编号分别为工１＃～工５＃和金１｝｝～金５＃）互相 并网联接，随后分别向二、三、五、八、九、十这六个二级泵站 的净水装置供应原水（工４＃和工５＃管一般供电厂）。 近年来，随着股份公司生产规模的不断扩大、节能降耗 况普遍较好，这两个泵站通过上述常规的节能降耗方法已经 没有多少潜力可挖。 工作的开展，国家、中石化集团和股份公司对节能降耗工作 日益重视，水务公司也要求这两个泵站的取水单耗ｋＷｈ／ｋｔ 值逐年降低。在这样的情况下，采用科学方法，在满足生产需 山 窒 ｛ 要的情况下，最大限度地降低单耗就显得非常重要。为此，公 司采取了确保设备完好、合理调开机泵、尽量减少辅助电量 等方法，最大限度地降低取水单耗，取得了较好的效果，公司 的ｋＷｈ／ｋｔ．ｉｎ等经济指标在同行业中领先。但是，考核的关键 指标ｋＷｈ／ｋｔ值仍下降不明显（见图１）。 注：１、设计流量时金卫泵站所需扬程ｍ）；２、设计流量时一泵站 所需扬程ｍ）；３、在设计流量时金卫管网压力最低值（ｘ０．Ｏ１ＭＰａ）；４、 在设计流量时一泵管网压力最低值（ｘＯ．Ｏ１ＭＰａ）。 图２原水到达各二级泵站净水装置所需的扬程和压力 ｊ －～·— ＝麓≥ ≤等三＝＝：三三 并且一泵站、金卫泵站必须同时对二、三、五、八、九、十 毒 蜒 ： 这六个二级泵站的净水装置供水，由于这两个泵站到这些泵 站净水装置的距离各不相同，所采用的管道直径、所走的路 径、水的流速也各有不同，所以，到各个净水装置所需的压力 也各有不同。为此，笔者专门查了一些资料，特别是笔者厂所 倦 有净水构筑物的标高，从原水泵站到各管道的长度、走向等 方面的情况，作了大量计算，分析各二级泵站前的净水装置 注：线１表示一泵实际单耗（ｋＷｈ／ｋｔ）；线２表示公司考核一泵单 耗指标（ｋＷｈ／ｋｔ）；线３表示金卫泵房实际单耗（ｋＷｈ／ｋｔ）；线４表示 公司考核金卫单耗指标（ｋＷｈ／ｋｔ）。 正常生产时必须满足的扬程要求，得到了图２中的数据。从 图２可以得出：这些净水装置正常运行时的水位比一泵、金 卫吸水井的水位高５．８—９．９ｍ，就是加上管道阻力损失，原水 总体需要的提升高度仍仅在６．１０～１２．３０ｍ之间。以机泵总效 图１一泵、金卫泵房历年来的单耗情况 ［收稿日期］２０１０—０７—１５ ［修回日期］２０１０—０９—０６ ［作者简介］厉世明，男，１９７７年生，１９９９年毕业于上海大学机电一体化专业，２００８年获华东理工大学硕士学位。现在任中国石 化上海石化股份有限公司水务公司工程师。 ８８· ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ０ 第４ １７８期 厉世明降低原水泵站运行成本的措施和可能效果 Ｎｏ．４（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１７８） １月：率８５％计算，相当于１９．５６～３９．４３ｋｗｈ，ｋｔ的单耗，远远低于实 际生产中的能量消耗（见图３）。原水到达各二级泵站净水装 置所需的最小管网压力，也远远低于实际情况（表１），说明这 两个泵站节能降耗的潜力非常大。 ． ／ 较 ／ 。—＼ ／一 二泵 三泵 五泵 八泵 注：线１表示设计流量时原水从金卫吸水井到各净水装置所需的 Ｉ｝一＝一九泵 ｆ泵 最小单耗（ｋＷｈ／ｋｔ）；线２表示２００８年金卫泵站实际平均单耗（ｋＷｈ／ ｋｔ）；线３表示设计流量时原水从一泵吸水井到各净水装置所需的最 小单耗（ｋｗ｝ｌ，ｋｔ）；线４表示２００８年一泵站实际平均单耗（ｋＷｈ／ｋｔ）。 图３原水到达各二级泵房净水装置所需的单耗 坞Ｈ ∞ ￡ｊ Ｏ 表１原水到达各二级泵站净水装置所需的压力等数据 装置名称 二泵 三泵 五泵 八泵 九泵 十泵 达设计流量时管网压 力相当于金卫管网压 ０．０２３ ０．０６９ ０．０４７ ０．０４８ ０．０２９ Ｏ．Ｏ５１ 力表最小读数／ＭＰａ 达设计流量时管网压 力相当于一泵管网压 ０．０１３ ０．０５９ ０．０３７ ０．０３８ ０．０１９ ０．０４１ 力表最小读数／ＭＰａ 通过上述计算结果，说明公司十年来一直使用的把原水 管网分为专门供应二泵、九泵和三泵、五泵、八泵、十泵两个 系统，中间用阀门隔开的生产方式还是可行的。但从表１中 可以看出：在正常情况下，金卫泵站管网压力只要达到 ０．０５１ＭＰａ就能满足除三泵站以外的各净水装置的要求了；如 果流量小的话，还可以降得更低。实际生产中这些数据也曾 达到过。但大部分时问在０．０７～０．１１ ＭＰａ之间浮动，有时甚至 更高（见图４、图５）。究其原因，主要是这两个泵站都缺乏简 单有效的流量、压力调节手段。南于用户的用水量时刻在变 化，而笔者公司所有清水库的最大可调容量为１９ ５２０ｍ３，相 对于８７０ Ｏ００ｍ３／ｄ的净水生产能力，清水库的容量不能满足 水量变化的需要。这样，各个生产装置每天至少需要２次调节 净水装置的进水量。各制水岗位都是通过控制净水装置的进 水阀的开启度来调节各二级泵站的进水量，这必然引起管网 压力的波动，导致别的净水装置也随之调节阀门，引起管网压 力更大波动。由于上述原因，各岗位人员一般都把净水装置的 进水阀开得较小且保持不动，进水量主要通过管网压力的升 降来调节，以保证流量的稳定，从而确保出厂水的质量。 ３采取的措施 要改变这种情况，必须要求原水一泵站和金卫泵站严 格把管网压力波动控制在一个很小的范围内，各制水车间 也只能缓慢地开关各净水装置的进水阀，确保流量稳定和 ＮＯＶ．２０１Ｏ ／ ∥、 ／： ＼ · · · · · ＼ｌ ０６：Ｏ０ ０７：Ｏ０ Ｏ８：Ｏ０ ｌ５：５８ １７：００ ２１：５８ ２３：００ 注：上图数字收集时间为２００５年９月２８日，其中线段１表示 金２，４、５＃管在设计流量时计算所得最小压力；线段２表示金２＃管 网实际压力；线段３表示金４＃管网实际压力；线段４表示金５＃管 网实际压力。 图４供应三泵、五泵√ 泵、十泵的原水实际管网 压力和所需压力的比较 Ｏ．１ ０．０８ 岂 ｏ·０６ ｌＪ ０·０４ 她００２ Ｏ 注意：上图中线段１表示工ｌ＃一３＃管在设计流量时所需最小压 力；线段２表示工１＃管网实际压力；线段３表示工２＃管网实际压 力；线段４表示工３＃管网实际压力；线段５表示金１＃、３＃管在设计 流量时所需最小压力；线段６表示金１＃管网实际压力；线段７表示 金３＃管网实际压力。 图５供应二泵、九泵的原水管网压力在２００５年７月 １９日不同时间内的比较 加药量与流量同步。但是，在现有的设备下，要做到上述工 作难度很大。所以，建议在泵站的适当位置安装变频调速电 机带动水泵，并象各二级泵房一样安装恒压控制装置。通过 自动控制，把管网压力的瞬时变化值控制在很小的范围内， 确保净水装置的进水量保持稳定，从而在设备上能保证装 置的安稳运行。 ４可能的效果 安装变频调速电动机和恒压控制装置的另一个好处就 是节约能源，现在的生产过程中经常发生这种情况，一个净 水装置往往只缺２００ｔ／ｈ的流量，但必须增开一台１５０ｋＷ以 上的机泵才能满足生产需要，能源浪费很大。至于由于管网 压力处于高位而导致的能量消耗，则更是巨大。笔者计算了 下，如果安装变频调速电动机，金卫泵站供应供应三泵、五 泵、八泵、十泵的原水全年的平均管网压力至少能降到 ０．０８ＭＰａ以下，这样，原水的单耗就可降到６０ｋＷｈ／ｋｔ以下，比 现在的平均水平下降约１０ｋＷｈ／ｋｔ。以这四个泵站每年的供水 量为５ｘｌＯ７ｔ计算，可节约５ｘｌＯ５ｋＷｈ，约合２８．８万元。由于在 很多时间内流量没达到设计值，随着阻力损失减小，实际所 ８９· 第４期（总第１７８期） ２０１０年１１月 山西水利科技 ＳＨＡＮＸＩ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩＣＳ Ｎｏ．４（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１７８） ＮＯＶ．２０ｌ０ 需压力还低于在设计流量时所需的最小压力（见图２），所以， 上述工作的经济效益非常明显。如果再对水泵进行适应新环 境的节能改造，节能效果将更加显著。 近几年来，由于经济的发展，在全国范围内，许多自来水 厂的供水面积和供水规模都日益扩大。这样，许多自来水厂也 迟早会遇到象上海石化水务公司这样的情况，即在同一个区 域内有几个不同的原水水源同时向多个二级泵站的净水装置 供应原水的情况，相信笔者的经验可以提供这方面的帮助。 Ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｃｏｓｔ ｏｆ Ｒａｗ Ｗａｔｅｒ Ｐｕｍｐ Ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ Ｐｏｓｓｉｂｌｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ＬＩ Ｓｈｉ——ｍｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｕｓｉｎｇ ｓｐｅｅｄ—ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｐｕｍｐ，ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｉｐｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｅｓ— ｓｕｒｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｐｅｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｉｎｌｅｔ ｖａｌｖｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｈｅａｄ （上接第３９页） 要建筑物与文物，最大震动速度控制在《爆 表１个别飞石距离估算表 破安全规程》规定的允许范围。 经验公式：Ｒｒ＝２０ｎ。ＷＫＦ 参数 含义 取值 计算结果 ６结论 ｎ 计算药包作用指数 ＫＦ 安全系数 ２）爆破安全震动 边 最大一个药包最小抵抗线 根据爆破设计， 取２．５ 破安全规程，取 业主共同对边坡开挖质量进行检查验收，对于山谷地形， 取２．０ ４００ｍ 坡开挖坡度基本达到设计高程，坡面局部存 按加强抛掷爆破计，ｎ＝１．５ Ｒｒ＝２２５ｍ，根据爆 爆破结束后，经机械清渣，设计、监理及 在超欠挖现象，欠挖部位进行撬除后满足施 工要求，坡面预裂孔残孔率达７５％以上，取得了良好的效果， 可在水利、公路等石方边坡施工中广泛应用。 在野外进行爆破施工作业，作业区７５０ｍ范围内没有重 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｓｐｌｉｔ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ Ｅｘｃａｖａｔｅ ｌｅｆｔ ａｎｄ Ｒｉｇｈｔ Ａｂｕｔｍｅｎｔ Ｒｏｃｋ ｏｆ Ｌｏｎｇｈｕａｋｏｕ Ｄａｍ ＺＨＡＯ Ｃｈｅｎｇ——ｗｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｄａｍ ｏｆ Ｌｏｎｇｈｕａｋｏｕ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｒｏｌｌｅｒ ｃｏｍｐａｃｔｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｄａｍ．Ｉｔｓ ｅｘ— ｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｓｉｄｅ ｓｌｏｐ ｒｏｃｋ ｉｓ ｕｓｅｄ ｐｒｅｓｐｌｉｔ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｄｅｅｐ ｈｏｌｅｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｍｓ ｄｅｌａｙｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｈｏｌｅ ａｎｄ ｄｅｌａｙ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｏｕｔ ｏｆ ｈｏｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｒｏｃｋ ｏｆ Ｌｏｎｇｈｕａｋｏｕ Ｄａｍ；ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｐｒｅｓｐｌｉｔ ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｌａｓｔｉｎｇ ９Ｏ·
