城镇二次加压泵站在采用不同工艺运行方式时能耗有很大的差别,根据城镇二次加压泵站常用的配置及工艺运行方式可分为水泵全速运行方式、恒压供水运行方式、变压供水工作方式、管网接力升压(无负压)供水方式。
各种运行方式的节能效果与供水曲线有关,根据供水曲线才能计算出节能率,下面计算出各运行方式不同流量下的能耗进行比较
分析表中数据可见:
(1)全速运行供水方式在额定流量时水泵效率最高,单位水电耗最低,随着流量的降低,水泵效率降低,单位水电耗升高。
(2)因为在上述分析中没有计算变频设备自身的损耗,变速运行方式在额定转速时本身就不节能,再加上变频器的损耗,所以整体效率低于全速运行方式。
(3)随着转速下降,流量降低,变速运行方式的水泵效率较全速运行方式有明显提高,避免了多余的扬程,轴功率下降,单位水电耗下降,流量越低单位水电耗越低。
(4)变压供水方式较恒压供水方式节能,特别是在中小流量情况下。
(5)接力升压供水方式是最节能的运行方式,并可较大幅度降低设备费用、基建费用及运行费用。
上述后三种运行方式分析是对变速运行的泵进行的,在实际泵站中一般有几台泵组成,一台泵变速运行,几台泵工频运行,节能率没有上述分析的高。在应用中应尽量增加变速泵的比重,比如采用二用一备工作方式,用水高峰时一台泵变速运行,一台泵工频运行,另一台泵作备用泵,在大部分时间是一台泵变速运行,这样一来系统经常是变频调速高效工作状态,可取得较好的节能效果。上述城镇二次加压泵站各种运行方式在控制上需要解决以下问题:
(1)以比较简单的方法实现变压供水。
(2)在大中型变频设备中解决水泵变频与工频切换过程冲击及软启、软停问题。
(3)提高设备运行的可靠性,实现零故障运行。
目前普遍采用的变频调速供水控制设备存在着较大弊端,水泵在变频与工频切换过程存在着致命的机械和电气冲击,系统不能实现循环软停。在大中型供水系统中,上述问题直接影响系统安全运行,如果处理不当,将会酿成重大生产事故。
城镇二次加压供水系统采用叠压运行方式,同时采用变压供水、无冲击切换控制模式,可以取得非常好的节能效果,并可较大幅度的降低设备费用和基建费用,设备运行平稳,可靠性高,设备调整好以后运行中很少需要人干预,操作简便,自动化水平高。此项技术在大中型加压站中具有推广价值。