給水管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究和應(yīng)用.pdf

1、供水管網(wǎng)是供水企業(yè)輸送水的主要載體，科學(xué)的管理和維護(hù)質(zhì)量直接影響供水企業(yè)的經(jīng)濟效益和未來的發(fā)展，直接關(guān)系著人民生命和財產(chǎn)的安全。隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，供水能耗大大增加，管網(wǎng)運行成本提高，因此供水系統(tǒng)的節(jié)能降耗成為供水企業(yè)面臨的重要研究課題。 給水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個由泵站、管道以及閥門等水力要素組成的大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且隨著管網(wǎng)的更新、改造，其復(fù)雜度越來越大。給水管網(wǎng)系統(tǒng)由泵站加壓經(jīng)管網(wǎng)配水至用戶或者調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，故本論文圍繞

2、泵站、管網(wǎng)和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的節(jié)能設(shè)計和運行兩方面進(jìn)行的技術(shù)研究，在輸水管網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)的上做到節(jié)能降耗。主要內(nèi)容包括： (1)泵站設(shè)計：獲取準(zhǔn)確、充分的相關(guān)設(shè)計資料，進(jìn)行合理選型、工況校核，在滿足工況的情況下使設(shè)計的運行能耗最低； (2)管網(wǎng)設(shè)計：通過管網(wǎng)水量預(yù)測、管網(wǎng)系統(tǒng)造價分析優(yōu)化和管網(wǎng)水力計算使管網(wǎng)投資和運行費用經(jīng)濟合理； (3)構(gòu)筑物設(shè)計：主要包括地理位置的選擇、容積大小的設(shè)計以及數(shù)量的確定三部分。 通

3、過在管網(wǎng)運行中的合理調(diào)度，能夠?qū)崿F(xiàn)安全經(jīng)濟合理的運行。主要包括： (1)泵站運行和優(yōu)化調(diào)度節(jié)能：水泵的工況點調(diào)節(jié)方法有：變速調(diào)節(jié)、變徑調(diào)節(jié)(車削調(diào)節(jié))、閘閥調(diào)節(jié)：優(yōu)化調(diào)度是水泵的優(yōu)化組合運行。 (2)管網(wǎng)運行調(diào)度節(jié)能：通過分析供水管網(wǎng)壓力分布，優(yōu)化管網(wǎng)壓力，檢查多余服務(wù)壓力或低壓區(qū)域。將供水管網(wǎng)抽象為數(shù)學(xué)模型，分析其系統(tǒng)特性，為水廠生產(chǎn)調(diào)度和改擴建提供可靠的依據(jù)。 (3)構(gòu)筑物調(diào)度：通過合理調(diào)度水箱、水庫和水塔等

4、調(diào)價構(gòu)筑物的進(jìn)水時間和出水量，充分發(fā)揮它們的壓力調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)的作用。 本研究成果在上海市自來水奉賢有限公司的給水管網(wǎng)系統(tǒng)中進(jìn)行了應(yīng)用研究。具體包括： (1)二水廠二泵站3＃泵變頻調(diào)速運行滿足淡季時供水要求；6＃泵葉輪切削6％后即可滿足高峰時的供水要求；同時可以通過優(yōu)化組合調(diào)度滿足供水需求。 (2)使用EPAnet水力計算軟件對2010年集約化輸水系統(tǒng)進(jìn)行計算，結(jié)果是滿足各工況和遠(yuǎn)期最大時用水要求；通過對SCAD

5、A系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時調(diào)整水廠的出廠水壓力，在滿足供水服務(wù)壓力的前提下，降低出廠壓力；同時還可以對突發(fā)事件即時響應(yīng)，提高了服務(wù)質(zhì)量。 (3)合理調(diào)度水箱和水池的進(jìn)出水時間和水量，確保管網(wǎng)壓力的情況下實現(xiàn)節(jié)能降耗。 上海市自來水奉賢有限公司采用的相應(yīng)節(jié)能技術(shù)尤其是泵站變頻調(diào)速、切削換輪運行及管網(wǎng)壓力優(yōu)化調(diào)度節(jié)能效果十分可觀，也是當(dāng)前自來水公司節(jié)能的主要方式，故這些技術(shù)的應(yīng)用也為其他自來水公司的節(jié)能降耗工作