城鎮供水優化運行之供水節能系統簡介
城鎮供水優化運行之供水節能系統簡介
一、 供水節能系統概述
目前，我國很多城鎮供水企業出現了用水量下降，市場需求回縮，致使供水企業經濟效益下滑甚至面臨經營虧損的嚴峻現實。因此，通過降低供水成本來增加生產效益，成為許多經營者更加關注的課題。
在供水成本中，電費占最大比例。而且許多水廠節能降耗的潛力很大。特別是目前由于用水結構變化，工業用水量大幅下降，使供水負荷“時變化系數”和“日變化系數”增大，用水高峰、低谷相差明顯。傳統的“水泵臺數”調度和“出水閥門開度控制”方式，無法及時跟蹤用水量的變化，準確合理地調節供水壓力和流量從而產生管網超壓、漏損加大、故障率上升、水泵效率降低、運行工礦不良等一系列問題。因而水泵調速運行的必要性、經濟性愈發突出。但是，由于供水系統優化運行是一項復雜的系統工程，決非購置、安裝一、二臺變頻調速設備就可實現，當很多疑問擺在決策者面前時，例如：“為什么節了電？”“節電多少？”“安全供水保障如何？”“管網服務壓力合格率如何？”“什么是優化？”“要求提供什么資料、數據才能優化？當前有沒有條件提供出這些設計依據？”等等，常常會令人感到困惑而無從下手。
供水節能系統是集系統分析、建立數學模型和系統硬件、軟件構筑的一整套技術和方法。它依據用戶的實際條件做出“優化定義”確定模型結構，選定參數建立起實用的模型。（不苛求用戶提供大量的、微觀的現狀和歷史數據，無需投入大量建模成本。）并通過仿真進行系統工況分析節能預測和投資回報率分析，確定“是否值得上馬？”讓用戶有把握的、經濟合理的投資。
三、 供水節能系統工作原理：
1. 應用系統工程的理論和方法、對供水系統的結構、運行工況、調度經驗和系統的約束條件等信息、數據進行分析、建立優化控制（或調度）的數學模型。
2. 采集供水系統運行的實時數據并將這些隨用水量變化而相應變化的動態參數交由數學模型演算，求出在該給定環境下的控制目標值。（目標壓力、流量或水泵轉數等）通過自動調節系統，調節水泵轉速、變化送水壓力和流量，使系統達到動態平衡，從而最大限度地降低管網剩余水頭，降低管路的水頭損失，從而取得最佳節能效果。
3. 通過供水安全保障程序和應急處理程序，防范可能產生的水泵、管網、電氣、儀表、監控系統等各類故障。一旦發生事故，則自動執行應急對策，從而大大提高了供水安全可靠性。
4. 采用模糊控制、分段控制等控制方式的復合，形成適合供水系統自身特性的控制方式，提高控制品質，使變頻調速過程穩定、無振蕩、避免了水泵及管路的喘振、水錘、水泵真空跌落、管路沖刷等不良現象，使供水系統安全、平穩地運行。
四、 供水節能系統技術特點
1. 實用性的數學模型。在保障供水安全和滿足用水需求前提下實現節能，才是真正的節能。
2. 全自動化運行，追隨用水量的變化連續地自動調節水泵、管網工況，使之最佳。可最大化的節能。
3. 智能化的控制，保證了自動調速過程平穩，無振蕩。無超調、無水錘、無喘振、無水泵真空跌落和氣蝕，無管網超壓、無水泵電機超負荷、啟動電流沖擊及切斷電弧等現象發生。清除了供水系統運行中的很多安全隱患。
4. 高可靠性的硬件和軟件，實時的安全防范、保護和應急處理功能確保安全第一、連續供水不間斷。
5. 人機界面人性化設計，操作簡單、視察清晰、維護便捷。
6. 系統適應性、擴展性強、具備在應用中不斷完善、改進、發展的空間，以適應供水系統自身的發展和變化。
7. 具有常規監控系統的數據處理，以及輸出日報、月報和故障記錄，參數曲線圖、趨勢圖、流程圖等功能實現泵站運行管理自動化。
8. 現場工事簡單、改造工程施工期很短并可基本不影響水廠供水。
9. 變頻調速泵和定速泵在合理的臺數搭配下并聯運行，因而可以降低系統價格，獲取最好的性能價格比和投資效益比。
五、 供水節能系統應用實例
1、某水廠 供水量：5～6萬立方米/日
高峰水量：3100立方米/小時
低峰水量：1200立方米/小時
改造前工作水泵：300S-58 三臺并聯運行
供水電耗：290KW. H/千立方米
2、 改造工程：在三臺定速泵中將180KW水泵2臺改為變頻調速泵，應用MGD優化模型進行自動控制。
3、綜合效益
（1） 改造后電耗 230KW。H/千立方米，節電率21%，每年節電120萬千瓦時，節省電費60余萬元，運行7個月收回投資。
（2） 設備連續安全運轉無故障。
（3） 無管網超壓，管網故障率及漏失率明顯下降。
（4） 水泵、閥門、電器維修量大幅下降。
（5） 泵站自動化，減少了人工開停泵、勒閘，巡視等操作，受到泵站值班人員的歡迎。
- 上一篇：酒店熱水供水系統的構成及基本配置 2013/7/18
- 下一篇：單片機在恒壓供水變頻調速系統中的應用 2013/7/18
