水利工程論文-供水規(guī)劃與設計節(jié)能研究.doc

水利工程論文-供水規(guī)劃與設計節(jié)能研究摘要：搞好城市供水節(jié)能主要在于二個方面：一方面合理地做好規(guī)劃設計，選擇出最佳系統(tǒng)工程方案與設計；另一方面是搞好管理，不斷提高技術水平，加強維護保養(yǎng)，及時進行必要的技術改造。前者是節(jié)能的關鍵，本文結合供水公司歡喜嶺水廠現(xiàn)狀談談規(guī)劃設計與節(jié)能的體會。關鍵詞：供水規(guī)劃；設計節(jié)能；供水系統(tǒng)Abstract:toimproveurbanwatersupplyenergytomainlytwoaspects:ontheonehand,reasonablygoodplanninganddesign,thebestchoiceofsystemsengineeringanddesignprogram；doingagoodjobontheotherhand,continuetoupgradeitstechnologicalcapabilitiesandtostrengthenthemaintenance,Inatimelymannertocarryoutthenecessarytechnology.Theformeristhekeytoenergyconservation,papersupplycompanyHuanxilingtotalkaboutthestatusofwaterplanninganddesignofenergy-savingexperience.Keywords:watersupplyplanning；energy-savingdesign；watersupplysystem一、選擇合理的供水系統(tǒng)整個供水系統(tǒng)可以分為取水、凈水及輸配水等三個部分。供水系統(tǒng)的規(guī)劃設計，由于涉及到城市總體規(guī)劃、水文、水文地質、地形地質、水質、以及經(jīng)濟、技術環(huán)境等多方面因素而顯得十分復雜。在供水系統(tǒng)中，取水和輸配水部分所能耗占整個系統(tǒng)能耗的70-80%左右，所以系統(tǒng)優(yōu)化對供水工程就得顯得十分重要。利用能量分析可有助于論證和選擇合理的供水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)的能量由取水泵房和送水泵房的流量及其揚程乘積之和組成的，它直接反映了耗能的大小。在選擇給水系統(tǒng)中，往往遇到一次加壓還是二次加壓，泵站與水廠位置，泵站與水廠內的能量消耗，這些問題都可以用能量分析手段進行方案比較，以選出最佳的供水系統(tǒng)方案。關于一次加壓還是二次加壓的問題，目前供水公司的取水泵站和輸配水泵站的距離都比較近，所以在各水廠中往往都采用一次加壓，這樣就大大節(jié)省了二次加壓所需的電能。如果一級泵站距離水廠較遠，也要經(jīng)過充分論證后在決定是否建立二級泵站。二、提高泵房綜合效率泵房設計中節(jié)能問題至關重要，水廠中電力消耗了極小一部分在變配電系統(tǒng)中損耗以外，幾乎97%是水泵電機耗掉的。理論上每千噸/時送上一米的高度耗電是2.72度，但實際上由于電機、水泵的效果是隨水泵運轉過程中，管路中的流量大小，即水頭損失的變化而改變的。水泵效率高的可達92-95%、低的只有60-65%。兩者相差30%，即每千噸.米電耗在4.45與2.96度之間浮動。以歡喜嶺水廠為例，其日產(chǎn)達到一萬立方米，如果平均揚程為60米，則由于水泵效果的高低不同，年耗電量相差可達35萬度之巨。亦即水泵效果平均能提高10%，每年就可省11.5萬度，水廠規(guī)模越大，其相對差值也越大。可見研究泵房設計綜合效率問題對于節(jié)能十分重要的。在泵房設計中應當注意下述問題：1、要選擇高效率的水泵。2、水泵應大小搭配，合理組合。3、推廣采用變頻調速泵，節(jié)約能量。近年來，國內外廣泛采用變頻調速泵，即根據(jù)管網(wǎng)水量變化自動調節(jié)水泵轉速達到節(jié)省能量的效果。實踐表明泵站的經(jīng)常運行費用（主要是動力費用）占水廠制水成本的50%甚至更大，為了降低水廠制水成本，在新水廠設計時，不但考慮水泵大小搭配合理，而且應采用變頻調速這一新的節(jié)能技術。例如歡喜嶺水廠在近年來廣泛采用了變頻調速節(jié)能技術，雖說要投入一部分資金。但長年節(jié)能，所需費用可在短期內收回，并達到降低制水成本的目的。每年為該廠節(jié)約電費約50萬元，所增加的投資在一年內即收回。三、減少水廠中的能量消耗如果不把一級泵站的能量水泵包括在內，水廠中的能耗約為3.0-6.0米，這部分能量水泵由于上、下幅度差值較大，也應在設計中盡可能考慮和減少。一般在水廠設計中節(jié)能考慮主要有以下二個方面：1、在工藝選擇時，要比較能量消耗目前混合一般采用泵前，跌水與管道混合。從節(jié)能角度看，采用泵前混合比較有利，因為基本上不需要專門的耗能裝置。沉淀工藝，從節(jié)能角度平流式沉淀池與斜管沉淀地是最合適的，目前?？谑忻卒佀畯S一期工程采用是鈄管沉淀池，二期工程采用平流式沉淀池。濾池的水廠凈化設備中耗能大戶，設計中應充分注意節(jié)能問題，濾池耗能主要在反沖洗水上，水廠中自用水量大部分就是反沖洗水。對于反沖洗水的節(jié)能，一是盡可能減少反沖洗水的耗量，二是盡可能減少反沖洗水頭。一般設計采用反沖洗強度15升/秒/米2，如果考慮氣水沖洗則反沖強度可減至8升/秒/米2。例如：海口市米鋪水廠二期工程就采用氣水反沖洗，先進的V型濾池工藝、并采用自動控制的形式、達到節(jié)水、節(jié)能的目的。減少反沖洗水量的另一個途徑就是將反沖洗水回收。2、在水廠布置中要注意減少能量消耗水廠布置為了減少其能量消耗，往往采以以下幾個措施：工藝間平面布置盡可能集中；必要情況下設置超越管。當采用水質較好的水庫水源時，一般原水濁度在5-7以下。設置反應，沉淀池只是在高濁度時才利用。因此從反應地到濾池間設置一根超越渠道，水質好時不經(jīng)過反應、沉淀而采用接觸過濾工藝，由此減少了反應與沉淀的水頭損失，達到了節(jié)能的目的。例如：?？谑忻卒佀畯S存在季節(jié)性原水濁度低，加入反應池的硫酸鋁產(chǎn)生的絮凝體不能及時沉淀。如果設置超越渠道采用接觸過濾，就可以達到節(jié)能目的。四重視輸水管路設計中的技術經(jīng)濟比較水泵所耗的電能轉化為出廠壓力后，除了服務壓力部分有用處，其余都水泵在輸水管網(wǎng)及地形高差中，這部分能量的水泵占整個供水系統(tǒng)電量水泵的極大部分，因此在規(guī)劃設計中應十分注意經(jīng)濟流速問題。所謂經(jīng)濟流速是一次投資與經(jīng)常費用之和最小時的流速為經(jīng)濟流速，而相應的管徑即為經(jīng)濟管徑。所以選擇輸配水管管徑的大小涉及投資與耗電的大小，管徑大基建費用高，電費卻省，管徑小一次投資省，但水頭損失大，水泵揚程高，電費貴。故以往設計中以經(jīng)濟流速來控制。為了更合理設計管網(wǎng)，我們往往采用