供水企業(yè)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能探討

高 珂

（常州通用自來水有限公司，江蘇常州 213000）

1.供水企業(yè)主要機(jī)電設(shè)備

在供水企業(yè)，主要機(jī)電設(shè)備有取水泵（也稱臥室離心機(jī)，設(shè)備主要包括電機(jī)、泵軸、泵殼、葉輪，運(yùn)行過程中主要是在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下促使葉輪帶水轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)之前需要先注水）、計(jì)量泵、反沖洗泵、增壓泵、手動(dòng)蝶閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（在信號(hào)接收基礎(chǔ)上，對(duì)閥座和閥芯兩者之間截面積進(jìn)行調(diào)節(jié)，用以控制管道介質(zhì)溫度、流量以及壓力等參數(shù)）、電磁流量計(jì)（該設(shè)備包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器和傳感器，主要是在對(duì)水流切割磁力線相應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行測(cè)量基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確推算管渠流量）、電磁閥（該設(shè)備主要包括鐵芯、主閥、導(dǎo)閥，在通電狀態(tài)下會(huì)有電磁力產(chǎn)生，由此控制鐵芯，對(duì)閥門的開合狀態(tài)加以控制，該設(shè)備運(yùn)行中配合運(yùn)用不同的電路達(dá)到預(yù)期控制要求，并保證控制靈活性與精度）、超聲波液位儀（該設(shè)備主要包括控制部分、電源、發(fā)送傳感器還有波接收器，在運(yùn)行過程中會(huì)在聲波介質(zhì)的應(yīng)用下對(duì)被測(cè)物展開檢測(cè)，這種檢測(cè)屬于非接觸式的，不會(huì)造成磨損。因?yàn)楸粶y(cè)物分布在傳感器之前，在檢測(cè)過程中會(huì)把所發(fā)射聲波局部發(fā)射回傳感器接收器，由此保證傳感器能夠精準(zhǔn)地對(duì)被測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)）、余氯檢測(cè)儀、壓力變送器（包含測(cè)量電路、壓力傳感器以及過程連接件，運(yùn)行過程中主要是先將壓力信號(hào)傳輸至電子設(shè)備，隨后在計(jì)算機(jī)端顯示壓力值）等[1]。

2. 供水企業(yè)機(jī)電設(shè)備節(jié)能的必要性

其一，供水企業(yè)提升機(jī)電設(shè)備節(jié)能水平有助于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，但以往在經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展期間多采取粗放式發(fā)展模式，過度犧牲自然資源，使得生態(tài)環(huán)境受到巨大破壞，環(huán)境污染日漸嚴(yán)重，而這種依靠消耗大量資源取得發(fā)展的模式是難以長(zhǎng)久的，不利于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀相關(guān)理念，企業(yè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中，需要對(duì)產(chǎn)出和投入兩者關(guān)系進(jìn)行有效權(quán)衡，盡量以最少的能源消耗以及環(huán)境代價(jià)獲取最大產(chǎn)出，所以企業(yè)要積極探索高收益、少投入以及長(zhǎng)期發(fā)展之路。而供水企業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中將節(jié)能視作重點(diǎn)內(nèi)容，并在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中將節(jié)能當(dāng)作重要指標(biāo)，推進(jìn)供水領(lǐng)域的安全、清潔、綠色化發(fā)展。

其二，供水企業(yè)盡量減少機(jī)電設(shè)備的能源消耗，是推進(jìn)集約型社會(huì)建設(shè)的重要手段。目前，我國(guó)仍有著人口基數(shù)大、能源資源緊缺的現(xiàn)狀，能源人均占有量和世界其他國(guó)家、地區(qū)相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏低，因此能源應(yīng)用問題在我國(guó)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展過程中都屬于重要影響因素，并直接關(guān)系著全面小康社會(huì)的建設(shè)。所以，目前我國(guó)為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，多地政府已出臺(tái)多項(xiàng)推進(jìn)節(jié)能環(huán)保的方針政策，促使企業(yè)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)期間高度關(guān)注節(jié)能降耗，而且我國(guó)目前已確立同樣重視開發(fā)及節(jié)約，并在近期發(fā)展中把節(jié)能放置在優(yōu)先位置的能源應(yīng)用政策。所以，節(jié)能降耗在我國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇及發(fā)展中屬于一項(xiàng)關(guān)鍵戰(zhàn)略，所以供水企業(yè)也要積極推進(jìn)節(jié)能降耗，尤其關(guān)注對(duì)機(jī)電設(shè)備加強(qiáng)節(jié)能改造，有效落實(shí)國(guó)家基本政策。

其三，節(jié)能降耗在供水企業(yè)屬于一項(xiàng)重要的考核指標(biāo)，需要高度重視。國(guó)務(wù)院目前已針對(duì)企業(yè)節(jié)能下達(dá)一系列考評(píng)方案，相關(guān)方案中著重對(duì)企業(yè)節(jié)能和各項(xiàng)節(jié)能措施的落實(shí)情況進(jìn)行考察。同時(shí)，各地政府也逐步將供水企業(yè)節(jié)能降耗工作納入到考核體系內(nèi)，并按照責(zé)任落實(shí)、目標(biāo)清晰、層層考核、獎(jiǎng)罰分明、方式到位等要求加強(qiáng)考核，相關(guān)考核結(jié)果是企業(yè)責(zé)任者其業(yè)績(jī)衡量的重要依據(jù)，所以供水企業(yè)要高度重視推進(jìn)節(jié)能降耗，對(duì)機(jī)電設(shè)備加強(qiáng)節(jié)能改造[2]。

其四，機(jī)電設(shè)備節(jié)能有助于推進(jìn)供水企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于供水企業(yè)本身來說，節(jié)能降耗是其提升經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要途徑，同時(shí)在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，推進(jìn)機(jī)電設(shè)備節(jié)能是供水企業(yè)穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)地位的重要措施。目前我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型期，多企業(yè)都加快結(jié)構(gòu)調(diào)整及優(yōu)化步伐，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，供水企業(yè)必須明確節(jié)能降耗總發(fā)展目標(biāo)，并將節(jié)能降耗當(dāng)作企業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。近年來，國(guó)民越來越關(guān)注環(huán)境污染問題，而供水企業(yè)如何提升供水質(zhì)量與效率、確保水壓穩(wěn)定，也已成為有關(guān)工作者的重點(diǎn)討論課題，特別是在近年來供電形勢(shì)不斷嚴(yán)峻背景下，尤其要求供水企業(yè)在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中落實(shí)節(jié)能降耗措施。

3.供水企業(yè)機(jī)電設(shè)備節(jié)能的有效措施

3.1 引用變頻調(diào)速技術(shù)

結(jié)合有關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)水泵功率效果與設(shè)備性能兩者之間有著密切關(guān)聯(lián)，供水企業(yè)要采取有效的技術(shù)措施提升水泵轉(zhuǎn)速，并且在用水量持續(xù)變化過程中始終保持恒壓供水狀態(tài)，這樣將有效提升水泵利用率，獲得良好的節(jié)能效果。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，就要積極應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，

在技術(shù)支持下使電能供給更加靈活，并有效提升節(jié)電效用。目前很多供水企業(yè)都開始積極引入變頻調(diào)速技術(shù)，技術(shù)應(yīng)用中獲得良好的節(jié)能效果。與此同時(shí)，供水企業(yè)還要結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮多項(xiàng)因素，科學(xué)標(biāo)定設(shè)備運(yùn)行性能。由于機(jī)電設(shè)備在使用過程中長(zhǎng)期保持運(yùn)行狀態(tài)，不可避免會(huì)降低設(shè)備運(yùn)行效率，并提升整體運(yùn)行能耗，對(duì)于此類情況，需要供水企業(yè)做好機(jī)電設(shè)備維修和養(yǎng)護(hù)工作，并要及時(shí)更新老舊機(jī)電設(shè)備，結(jié)合企業(yè)實(shí)際供水需求，優(yōu)選高指標(biāo)水泵，促使水泵具有更高的運(yùn)行效率，合理控制能耗[3]。

3.2 進(jìn)行供水監(jiān)控改造

供水企業(yè)在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行管理過程中為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，除了要對(duì)變頻調(diào)速加以控制，還要對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)控，尤其要加強(qiáng)供水監(jiān)控改造，有效調(diào)整目前泵站運(yùn)行中存在的一系列問題。供水企業(yè)要在供水區(qū)域內(nèi)合理應(yīng)用加壓調(diào)控技術(shù)，并充分發(fā)揮技術(shù)功能，需要全方位、實(shí)時(shí)化地監(jiān)控泵站運(yùn)行情況，特別要對(duì)循環(huán)自動(dòng)加壓加強(qiáng)監(jiān)控。實(shí)際監(jiān)控過程中，要合理設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，一旦有異常情況可及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，便于有關(guān)維修人員及時(shí)處理，促使供水工程運(yùn)行更加安全，并更高效、精準(zhǔn)地檢測(cè)數(shù)據(jù)。

在供水監(jiān)控系統(tǒng)改造過程中，要求在企業(yè)內(nèi)部建設(shè)監(jiān)測(cè)中心，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)還有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件等的配置。供水企業(yè)還要在合理位置安裝壓力變速器、遠(yuǎn)程測(cè)控終端還有流量系統(tǒng)，同步要配置攝像機(jī)、視頻服務(wù)器等。門口需要安裝變焦攝像機(jī)，并具有夜視功能，而其他位置主要設(shè)置定焦攝像機(jī)。供水管網(wǎng)當(dāng)中主要設(shè)置壓力變送器、流量水表，微功耗測(cè)控終端等設(shè)備。供水企業(yè)所設(shè)置的監(jiān)控中心能經(jīng)internet 網(wǎng)絡(luò)對(duì)各區(qū)域固定IP 地址進(jìn)行訪問，了解各區(qū)域運(yùn)行數(shù)據(jù)還有相關(guān)視頻圖像。另外供水企業(yè)的計(jì)算機(jī)還要和視頻服務(wù)器、遠(yuǎn)程測(cè)控終端等利用網(wǎng)線連接，而管網(wǎng)微功耗測(cè)控端還有供水企業(yè)計(jì)算機(jī)相互之間通過GPRS 無線通信的方式連接。在供水企業(yè)內(nèi)部，要對(duì)出廠清水余氯、出廠總流量還有出廠壓力等進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并要在源水進(jìn)口、清水池處還有加壓泵房部位均安裝攝像頭，企業(yè)內(nèi)部則安裝監(jiān)測(cè)終端、超聲波流量計(jì)、壓力變送器、在線余氯儀等。對(duì)于管網(wǎng)監(jiān)測(cè)方面，因?yàn)榇蟛糠止芫W(wǎng)分布在戶外，現(xiàn)場(chǎng)無供電電源，主要可通過高能量鋰電池或者太陽能來供電。由于太陽能供電方式要求現(xiàn)場(chǎng)日照充足，不過每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有著不一樣的環(huán)境，使用中有較大局限，對(duì)此可通過鋰電池供電，直接在測(cè)井當(dāng)中安裝設(shè)備。還要為微功耗測(cè)控終端加設(shè)防水外殼，從而起到防水防潮的作用，更有效地對(duì)戶外環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在設(shè)備安裝之后，有關(guān)工作人員可直接在監(jiān)控中心對(duì)供水管網(wǎng)流量還有壓力等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并對(duì)供水企業(yè)啟停供水設(shè)備進(jìn)行科學(xué)指揮，確保流量穩(wěn)定，供水壓力平衡，一旦出現(xiàn)爆管事故，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)測(cè)，第一時(shí)間予以處理，盡量減少因此造成的能源損失，在保證各機(jī)電設(shè)備保持高效運(yùn)行狀態(tài)基礎(chǔ)上節(jié)約能源消耗。

3.3 提升泵組的運(yùn)行效率

隨著城市的不斷發(fā)展，越來越多供水企業(yè)開始通過泵站形式供水，由于此種供水方式會(huì)在季節(jié)以及時(shí)間等不斷改變過程中逐步變動(dòng)，所以需要合理調(diào)整各個(gè)泵站機(jī)組，保證能夠正常、穩(wěn)定地供水。首先需要合理確定泵站機(jī)組，具體是在設(shè)計(jì)泵站水量過程中需確保相關(guān)參數(shù)能夠達(dá)到用戶用水量最高需求以及相應(yīng)水壓要求，若忽視此問題，可導(dǎo)致后期運(yùn)行期間出現(xiàn)嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)問題。而且電動(dòng)機(jī)也會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的推移不斷降低運(yùn)行效率，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)或者是接近此狀態(tài)時(shí)會(huì)保持較高的運(yùn)行效率，如果運(yùn)行負(fù)荷過低，就會(huì)影響運(yùn)行效率，使其迅速下降，從而負(fù)面影響供水量以及用電量[4]。所以，泵站在實(shí)際運(yùn)行期間要求有關(guān)工作人員結(jié)合泵站機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況優(yōu)化選擇相匹配的機(jī)組，并合理選擇泵站揚(yáng)程，確保水站高效運(yùn)行需求。

3.4 調(diào)節(jié)管網(wǎng)的供水壓力

供水企業(yè)要在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中進(jìn)一步提升節(jié)能效果，就需要保證整體管網(wǎng)供水壓力高度穩(wěn)定，從而合理高效地利用水資源，若供水壓力高出設(shè)計(jì)最高限制，將使機(jī)電設(shè)備顯著提升耗電量，從而嚴(yán)重浪費(fèi)能源。此外，供水管網(wǎng)運(yùn)行中保持著越高的壓力，就會(huì)使機(jī)電設(shè)備有越高的故障率，并由此對(duì)供水企業(yè)運(yùn)行產(chǎn)生一定負(fù)面影響，并引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失，所以供水企業(yè)需要基于用戶實(shí)際需求，合理控制與調(diào)試供水管網(wǎng)壓力，盡量在保持較低的電耗情況下充分滿足用戶實(shí)際用水需求。

4.總結(jié)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步背景下，供水企業(yè)傳統(tǒng)所用機(jī)電設(shè)備已無法滿足新時(shí)期多項(xiàng)要求。對(duì)此，需要供水企業(yè)積極采取有效的機(jī)電設(shè)備節(jié)能措施，并要合理利用變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)供水改造工程加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，合理提升泵站機(jī)組運(yùn)行效能，優(yōu)先選用科學(xué)、先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備，還要合理控制管網(wǎng)供水壓力，保證供水企業(yè)各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備能夠正常、穩(wěn)定地運(yùn)行，盡量減少能源消耗，推進(jìn)供水企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益，并高效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。