万博体育官方赞助商:农村旅游经济发展的宏观环境分析

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2019-06-11 11:31

  跟着城市规模逐渐扩展,人口不断增加,水环境净化问题已成为一大困难.我国正处于城市污水处理事业的快速发展期间,但绝对于发达国家而言,起步较晚,技术较为落后,污水配套管网建设绝对滞后,设施建设不平衡.目前城市平均污水处理率为77.4%.“12五”期间我国将进一步高污水处理率,企图到215年城市污水处理率到达85%1,但仍远低于同期发达国家程度.    泵是将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能的一种动力设备,其使用规模非常广泛,耗能也较大.211年水泵用电量占世界电量的21%左右,此中离心泵用电量约占水泵用电量的7%2.我国现阶段水泵的能耗情形不容乐观,水泵的能量浪费征象非常严重.本文主对上海某大型污水泵站举行节能剖析,并在原有把持基础上出了变频泵的节能把持企图,有助于改良该泵站的能耗程度.    1 概 述    上海某大型污水泵站是上海污水处理南干线的主泵站之一,主用于升城市污水的高度,使其流向下一级泵站,完成污水的运送.该泵站共有6台污水泵,此中5用1备.2台变频器可同时把持2台水泵变频.此中1号和4号泵为定速泵,1台变频器把持2号或3号泵的变频,另1台把持5号或6号泵的变频.污水泵为立式蜗壳混流泵,额外功率为1 6 kW, 额外流量为7.5 m3·s-1,额外扬程为13.5 m.泵站每年耗电量高达数千万kW·h.因为水泵设计容量都偏大,因而泵站的节能潜力绝对较大3.    泵站结构工艺图如图1所示.污水泵设置于前池和高位井之间,此中前池又分为南前池和北前池,中间相通.每台污水泵使用一条单独的运送通道将污水由前池运送至高位井.泵站的设计污水流量为雨季高峰流量为3128 m3·s-1,低峰流量为61 m3·s-1.    2 泵站基本把持    泵站设计时的把持模式主考虑需餍足流量求和保险运转.泵站把持模式主有① 正常运转体式格局主针对液位转变,开启一定数目的水泵;② 最低操作费用体式格局旱季时,因为污水量较少,普通将水泵的启动液位高2 mm,以下降水泵的运送扬程;③ 最大第一次进流量体式格局当雨量较大时,利用变频泵尽可能把持前池的水位,使其在1台泵的停泵液位以上约2 mm;④ 小流量体式格局污水较少时,启动变频泵.    泵站对污水泵的把持主按照上一级泵站的来水流量Qe和前、后级的泵站水位情形举行综合把持.泵站主按照来水流量的转变,由前池的液位信号决定污水泵的启动数目和顺序.原设计中污水泵启动数目与液位如表1所示.    3 泵站节能剖析    泵站按照来水流量把持污水泵启动数目,并且优先开启变速泵,这一定程度上可下降水泵的能耗4.但是设计时,没有对泵站污水泵启动数目举行最优化盘算,因而,不能仅按照来水流量转变举行调整,以使每台泵都能运转在最好效率区,从而使泵站的综合能耗到达最低3.   3.1 高前池启动液位    研讨4表白,高前池启动液位可淘汰液位差,从而有助于淘汰附加的扬程失落, 高水泵的运转效率.因而,本文拟将前池启动液位高.改革后的污水泵启动数目与液位如表2所示.    3.2 泵运转效率盘算5-6 由泵站测得的电动机输出轴功率Pa、水泵流量Q和扬程H可盘算泵运转效率η.    由泵站212年12月3日的运转数据可盘算失掉2号泵的运转效率η,了局如表3所示.由表3可知,该泵站还有很大的节能空间.    由表3可看出,泵的额外效率与运转效率之差约为12%~15%.考虑到现实过程中泵本身的运转效率比额外效率低,且功率数据传输存在误差,因而可估算出2号泵运转时的节能潜力约为6%~8%.    4 泵站运转变频把持    4.1 对水泵采用有效的变频把持技术    按照来水流量转变使每台泵都能运转在最好效率区,并尽量使水泵机组总的轴功率∑Pa最小.运转时,使变频泵处于高效运转区可到达节能的目的.同时,在有两台变频泵开启时,令变频泵总的轴功率最小,这样的把持模式节能后果更好7.下面临水泵机组的轴功率举行建模剖析.    使用最小轴功率法把持,即以轴功率最小为目的函数求取最优解8-9.    式中m为泵站水泵最大运转台数;ωi取 或1,分别表示i号泵是否为参与运转的决策变量;Pi为i号泵的功率;He为管路所需扬程;Hi为i号泵的扬程;ΔH为前池与高位井的液位差;ΔHmin为前池与高位井最小液位差;ΔHmax为前池与高位井最大液位差;S为管路阻抗; A为前池液面表面积;h为前池液位;t为时间;dh/dt为前池液位转变率,可由前池超声波液位计测得;Qi为i号泵的流量.    泵站只有两台变频泵,因为定速泵的功率恒定,所以最小轴功率法中泵的运转台数可只考虑两台变频泵的情形,即m=2.因为泵的进口流场不同,管路个性曲线共有3条,此中1、4号泵的管路个性曲线近似为同一条曲线;2、5号泵的管路个性曲线近似为同一条曲线;3、6号泵的管路个性曲线近似为同一条曲线.下面使用最小轴功率法对两台变频泵举行节能运转剖析.    4.2 单台变频泵运转    来水流量Qe在6.1~35 m3·s-1间转变,液位上升到-1.5 m 时变频泵启动.为了下降启动电流,将泵转速n调至满转速n的6%,启动2号泵7.单台泵运转时Q-H图如图2所示.    目下,按照2号泵的管路个性曲线,由ΔH失掉来水流量Qe与个性曲线的交点E(如图2所示),得出E 点对应转速n2,然后再查对应的效率η2.依此可判别,当2号泵的流量Q2=Qe时,其是否在高效区内运转.若不在高效区则不宜将Q2 调治到Qe,而需将2号泵的流量向高效区调治,但这必然招致Q2Qe.因而需针对各类情形举行相应处理.    (1) 如果E点已处在高效区内,则可将2号泵的转速调至E点所对应的转速n2,并使2号泵到达不变运转即可.    (2) 如果E点处在高效区外,则不宜将2号泵的流量Q2调治至Qe,而应将2号泵的流量向高效区方向调治,使泵处于高效区运转.    (3) 当来水流量Qe很小时,2号泵运转一段时间后,将逐渐到达停泵液位,招致2号泵停泵.但是为了预防泵的频繁启停,可在液位到达停泵液位以前,将泵的转速调至n2.比方,停泵液位为-3.2 m时,可设定当液位到达-3. m 时,将泵的转速调至Q2=Qe对应的转速.即便泵的运转点处于非高效区,也包管泵的正常保险运转8.    4.3 两台变频泵运转    当将2号泵的流量调治到高效区后,其现实转速n小于E 点所对应的转速n2,即2号泵的流量调治到高效区后现实流量Q2    目下,由ΔH 可失掉5号泵Q-H曲线与5号泵的管路个性曲线的交点I,I即为目下该泵的不变运转点,对应流量为Q5.2号泵调速后的不变运转点为J点(J点已在高效区),J点对应转速n2,Qe与管路个性曲线相交于F点8.    (1) 若可将两台变频泵的流量分别调治至高效区,且合乎Q2+Q5=Qe.则可通过盘算Min F=∑mi=1ωipi,最终确定两台变频泵的最好流量点.    若在高效区无法餍足Q2+Q5=Qe.则    (1) 当两台泵在高效区运转时,流量无论怎么组合都有Q2+Q5>Qe,而单开一台泵时的流量又小于来水流量Qe.    目下,如果按照最小轴功率法,将转速都调至满转速的6%,会使前池液位下降,到达停泵液位.之后又因为一台泵的流量餍足不了来水流量,使液位上升至第二台泵的启动液位,很容易造成泵的频繁启停.这时可采用只启动一台泵,使单台泵的流量Q=Qe ;也可启动两台泵使∑Q=Qe ;或在单泵运转和双泵运转模式间举行切换8.可采用最小轴功率法,盘算出哪种模式功耗绝对较小,并调治转速到各台泵所需流量对应的转速1.    (2) 若两台泵在高效区运转时,流量无论怎么组合仍有Q2+Q5   5.2 增加对高位井的把持    在污水泵站中,前池和高位井的液位都不是由泵站本身把持,而是由排水公司总把持中心统筹把持.把持时主是考虑下一级泵站的排水能力,预防流量超越其排水能力.该泵站的下一级泵站是两个泵站的汇合处,流量设计值是前两个泵站的流量和.为了预防流量过大,超越其排水能力,前两级泵站的高位井液位都由总把持中心把持.    6 结 论    本文主对上海某大型污水泵站变频泵举行节能剖析,并在原有把持基础上出了变频泵的节能把持企图,以下降该泵站的能耗程度.本改革企图的主思路是在餍足来水流量时,尽量使变频泵在高效区运转,对不能在高效区运转且餍足流量求的情形举行了讨论.    本文还对其它节能企图举行了探讨,出了采用水泵全变频把持以及增加对污水泵站高位井的液位把持等节能方式.采用变频设计高泵的运转效率将更加节能,并合乎节能环保的大趋势.    参考文献    1 国务院办公厅. “12五”世界城镇污水处理及再生利用设施建设规划EB/OL.212-4-19.http∥www.gov.cn/zwgk/212-5/4/content_212967.htm.    2 中研普华水泵行业研讨组.212—216年污水泵行业市场调研现状剖析及投资危险研讨讲演EB/OL.212-3-1.http∥www.万博体育官方赞助商irn.com/report/212-3-1/24584.html.    3 胡锐.武汉市能源消耗评价理论与方式研讨D. 武汉武汉理工大学,21.    4 赵玉香. 浅谈水泵机组的节能潜力J.节能,23(1)36-42.    5 王朋涛. 城市给水泵站全变频变压变流量运转把持优化研讨D.重庆重庆大学,28.    6 夏东伟.水工业零碎变速泵站优化把持与配置研讨D.济南山大,25.    7 史文延.通用机械典范设备与零碎运转及节能技术剖析 D.上海上海理工大学,21.    8 董晓莉,胡生彬,狄兵兵.变频调速对水泵经济运转的影响剖析J.电气使用,212,31(4)79-83.    9 张文海,谭红军,车吉善,等.2 MW汽轮机组电动给水泵变频调速改革可行性研讨J.变频器世界,27(9)59-61.    1 隋永滨.通用机械节能降耗现状与办法J.电气时代,28(7)49-5.    11 宋青松.泵及零碎的节能研讨J. 通用机械,27(9)22-24.   

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LittleBlack

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