[精华]管网运转压力下落对供水单位电耗的影响

[精华]管网运转压力下落对供水单位电耗的影响 管网运行压力降低对供水单位电耗的影响 1. 计算公式的推导 根据供水电耗的定义，建立计算公式。 泵站是将电能转化为位能的装置，机泵的输入功率为: 3N =ρg Q H / (η×3600×10 ) = 0.00272QH/η 若机组运行时间为t，消耗的电能(KW?h)为: 式(1):E = N*t = 0.00272QtH/η 332式中:N—机泵的输入功率(KW);ρ—水的密度(1.0×10 kg/m);g—重力加速度(9.8m/s) 3 Q—水泵流量(m/h); H—泵站静扬程(m); η—泵站效率(%) 设在t小时内，水厂一泵房取水Q，二泵房出水Q，则总耗电量为:12 E = E+E+E+?E = 0.00272(QtH/η+ QtH/η)+E+?E 1231112223 供水单位电耗为: 3式(2):e = E/(Qt×10) = 2.72[(Q/Q)*(H/η)+H/η]+1000 E/Qt+1000?E/?Qt212121232 式中:e为单位电耗(KW?h/kt); E、H、η分别为一泵房的耗电量(KW?h)，静扬111 程(m)，泵站效率(%);E、H、η分别为二泵房的耗电量(KW?h)，静扬程(m)，泵222 站效率(%);E为水厂内制水的其他耗电量(KW?h)，包括变压器用电、所变用电量、3 生产工艺中的耗电量及其他杂电;?E为加压站用电量(KW?h);?Q为时段内加压水量 3(m/h) 2. 供水单位电耗的影响因素 ? 水源水位 水源水位的变化直接改变一泵房的取水静扬程H, 由式(2)可知，当水源水位上涨时，1 H减小，供水电耗下降;当水源水位回落时，H增加，供水电耗上升。11 ? 供水压力 水厂生产中，一般通过供水压力来控制二泵房及整个水厂的生产运行。从水厂角度看，供水压力即可表示出水静扬程H。由式(2)可知，当减小供水压力时，H减小，供水单位22电耗下降;反之，当提高供水压力时，H增大，供水电耗上升。因此，供水压力的变化对2 供水单位电耗的影响非常明显。 ? 泵站效率 对于电机和水泵采用的联轴器直接传动的机组，主要能量损耗有电机内部的损耗、水泵内部的损耗以及管路损耗等三部分。泵站效率η为: η= η?η?η123 式中，η为电机效率;η为水泵效率;η为管路效率 123 电机效率与其自身的机械损失有关，水泵效率除了与其自身的机械损失有关外，还与运行的工况有关，但一般水泵的运行都在其高效区内。管路效率的主要影响因素是管线的沿程水头损失以及阀门等处的局部水头损失，对于特定的管网，这部分可视为不是可变因素。 ? 增压站的进出水压力 由式(2)可知，单位电耗随着进出水压力差值的增大而增大。 ? 其他用电量 在计算单位电耗的式(2)中，其他用电量包括变压器用电、所变用电量、生产工艺中的耗电量及其他杂电，这些用电量与一定水厂的一定生产设备及工艺有关，可视为不变因素。 3. 管网运行压力降低的因素分析 影响管网运行压力降低的因素包括内因和外因两个方面: (1)、内因 通过减小水厂二泵房的台时或者降频运行，可导致二泵房出水量Q的减小，从而导致2 出水压力的降低。 (2)、外因 由于气温上升等因素，外界的需水量增加，二泵房的输水量也要相应增加，如果在维持台时不变的情况下，需水量的增加也会导致供水压力的降低。 管网运行压力的降低是内因和外因两方面因素的综合反应。南京水司从4月20日开始尝试降压运行，本文分析了南京水司4月份(降压前)与6月份(降压后)这两个月的供水单位电耗的变化以及各影响因素在影响单位电耗变化中的比重大小(见表1)，同时通过实际生产数据的计算将降压引起的单位电耗的变化与理论计算值相比较。 表1 4月份、6月份江南地区单位供水电耗及各影响因素的单位电耗、影响比重 (单耗:KW?h/t) 月份 总单耗 一泵房单耗 二泵房单耗 增压站单耗 其他单耗 4月份 0.2709 0.0666 0.1772 0.0112 0.0159 6月份 0.2628 0.0601 0.1770 0.0107 0.0150 差值 -0.0081 -0.0065 -0.0002 -0.0005 -0.0009 比重 100% 80.2% 2.5% 6.2% 11.3% 二泵房单耗的变化主要受供水压力的变化及泵站效率这两个因素的影响，根据上文分析，可视泵站效率在4月和6月不变，设定为85%，江南地区供水压力的平均值由下式计算得出: 4 HQ,,ii,i1H = 4 Q,i,i1 式中:H为江南地区供水压力的日均值;H 为江南地区各水厂的日均压力;Q 为江南ii 地区各水厂的日均水量