靖江自来水公司合兴水厂4#水泵机组技改分析报告

杜 剑
靖江自来水公司

一、引言

　　合兴水厂二泵房于1998年建成投入运行，担负城区及周边5个乡镇范围的供水任务。泵房内安装3台水泵机组，其中1#、3#机组为24SA-10J水泵（H=38m,Q=2700m³/h），配用电机功率400kw；2#机组28SA-10J水泵（H=38m,Q=4000m³/h），配用电机功率560kw；1#、2#机组配有南京调速器厂生产的NT-813型液粘调速器。随着靖江经济的腾飞，沿江工业园区的建设，区域供水范围不断扩大，对自来水的需求量呈较快的上升趋势。2002年合兴水厂年供水量2670万吨，2003年年供水量2893万吨，年增长率8.35%。此时二泵房水泵机组设备供水能力已不能适应供水增长的要求；并且，主力泵达不到一用一备，液粘调速器故障率高，维护工作量大，对正常安全供水产生很大影响。因此，从安全生产、设备的经济运行和应对供水需求增长的目的出发，公司决定由生技科科长张一峰同志和合兴水厂厂长毛旭东同志主持工作，由生技科和合兴水厂技术人员联合对二泵房4#水泵机组进行技术改造。

二、方案的选用

1、水泵选型及配套电机
　　根据2002、2003年合兴水厂生产报表分析，供水时变化系数为1.3，现二泵房常年运行以2#水泵机组（H=38m³,Q=4000 m³/h）为主，配合以1#或3#机组并联运行，峰期供水量4900m³/h，最高量日供水95000 m³（合兴水厂形成最终规模为12万立方米/日）。结合安全生产的原则和对供水需求增长以及设备的经济运行方面的考虑，在调研的基础上，选用长沙水泵厂生产的800S47B型水泵。800S47B型水泵参数：流量4800 m³/h；扬程38m；转速742转/分；轴功率567kw、配套功率630kw；效率87.5%。
2、调速电机
　　由于昼夜供水量变化较大，公司决定对这次4#水泵机组技改采用调速方式。二泵房4#水泵机组原设计不采用调速系统，因此，能够改造利用的空间并不大。经过现场多次分析论证，在现有水泵机组调速方式中，液粘调速和电磁调速比较适合。但通过分析原水车间对这两种调速方式的实际使用情况，并综合经济方面的考虑，公司决定采用电磁调速方式。选用浙江调速电机厂YCTF710-8B型电磁调速电机。
3、自动控制
　　4#水泵机组已预留水泵和电机PLC 输入和输出接口，只要从PLC柜新放一根信号电缆至4#调速电机调速柜，就能将4#水泵机组的各组运行数据通过PLC柜与自控系统连接。自控系统对这组数据进行处理并根据出厂水总管压力、城区管网压力、合兴水厂出厂水压力和各增压泵站压力对4#水泵机组进行调节。
4、技改方案概算79万元，实际投入75万元

三、设备的安装与调试

1、安装
　　4#水泵机组从2004年5月15日开始浇注机组基础，在合兴水厂机修组组长金涛同志的带领下，经过生技科技术人员和合兴水厂机修组4个多月的艰苦工作，于9月18日顺利完成安装工作。经过检测，各项参数达到设备安装标准（见表1），4#水泵机组符合运行条件。

表1 4#水泵机组安装参数表

2、试运行
　　设备安装期间，生技科和合兴水厂就开始着手4#水泵机组的试运行工作。在生技科和合兴水厂配合下，由杜剑同志制定了《4#水泵机组试运行程序》、《4#水泵机组操作规程》、《合兴水厂二泵房4#机组调试参数表》等文件，并对相关值班人员组织了培训。9月21日上午，由公司生技科与合兴水厂联合对4#水泵机组进行运行调试。9点45分准备工作就绪，按操作规程启动4#水泵机组。启动顺利，机组运行状态良好。公司安排机修组技术骨干跟班操作，对机组的运行状态进行不间断监控并进行数据采集和检测工作。经检测得知以下数据：4#水泵机组转速最高在720转/分左右，流量可达4900吨/小时，基本满足技改要求；通过微机系统显示的电机轴承、绕组温度，以及通过便携式测温仪实测电机、调速电机、水泵各部位温升（20-35℃）均远小于额定温升（85℃），电机满负荷时功率（520kw左右）、电流（≤43A）都在额定范围（630kw、46A）内，机组运行平稳、振动小；电机调速和自动/手动切换平稳、方便。

四、改造前后经济指标分析

　　我们用试运行前一星期（13-19日）开2#、3#泵运行和试运行后一星期（22-28日）开4#泵的近似运行条件得出的经济指标比较分析（见表2）得知：4#水泵机组可节省电耗19.5度/千吨水。根据4#水泵机组的性能特点以及目前供水需求的发展趋势，4#水泵机组单独运行全年可满足8个月的供水要求（2000万吨水左右），因此，4#水泵机组投入运行后，全年可实现节电39万度，按电价0.5元/度计算，加上维护量减少带来的节约，全年可节约资金20万元。按技改投入75万元计算，不到四年便可收回投入。

表2 4#水泵机组改造前后经济指标分析

注：以上数据由生技科提供。

五、总结

　　通过4#水泵机组安装试运行后的实际运行情况分析，4#水泵机组的技术性能和经济性能均符合技改目的，基本能满足安全供水与供水需求增长的需要，并且能显著降低生产成本。因此，这次4#水泵机组的技术改造是成功的。

附件1　二泵房2#泵液粘调速机组操作规程

一、 启动程序

1、检查水泵出水阀是否关闭，使水泵内充满水，（风机则关闭风门）打开换热器水阀。换热器水阀开度视环境温度而定：环境温度为0℃时，水阀不必打开；环境温度为20℃时，水阀开度大小视进主机的油温调整，适宜油温在20℃左右；环境温度高，阀门全打开，使进主机油温在35℃左右。

2、将控制柜内的自动开关均合上，把控制电源旋钮拨到“通”，再把控制器开关K拨到开，使控制器预热五分钟。

3、启动润滑泵、压力泵的两按钮。将电磁阀开关S拨至“通”，把电位器逆旋于零处。启动两油泵后，检查工作油压应小于0.6MPa，控制油压应小于0.3 MPa，工作油压力表低位处指针是否在0.05 MPa处。

4、启动电动机开关。电动机启动后将电磁阀开关旋至“断”，缓慢顺时针旋转电位器，使水泵达到所需转速。调速时控制器给定电流超过0.2A时，水泵应逐步升速。当不见水泵升速时，应先检查是否把电磁阀S拨到“断”处，如果未拨，千万不可把电磁阀S拨到“断”处，以免造成主机损坏，而应当把电位器旋钮逆旋至接近零处后，方可把电磁阀S拨到“断”处，然后再调节电位器。

5、把水泵出水阀门全打开，微调电位器，使水泵转速达到出口压力要求。

二、 关机程序

1、关闭水泵出水阀门。

2、沿逆时针方向旋转控制器上的给定电位器，当电流表上的指示电流为0时，关闭控制器开关K。

3、关闭主电动机。主电动机停止后，按SB关闭两油泵电机，此时应听到报警电铃声响。

4、将控制柜内的自动开关Q均关上，再关闭通入换热器的水阀，停机结束。

附件2　二泵房4#泵电磁调机组操作规程

一、 开泵程序

1、确认4#进水阀门开启，出水蝶阀关闭，转换开关位置；

2、确认4#调速电机调速旋钮确在零位；

3、确认114A﹑114B确在运行位置；

4、开泵；

5、合4#调速柜空气开关；

6、开4#调速柜主电源，控制开关拨到手动位，控制电源（CTK-3S）拨到“通”，转速调到400转/分；

7、开4#出水电动阀；

8、调整调速旋钮到所需转速。

备注：如自动控制，将CTK-3S控制上手/自动开关拨到自动位，通过调节器上“Δ、▽”按钮设定所需压力（SR73A智能调节器上上排红色数字为实际压力，下排绿色数字为所调压力），按ENT键确认。

二、 关泵程序

1、调整转速到400转/分；

2、关4#出水阀门；

3、调整转速到零位，关控制柜电源；

4、关泵。

三、 注意事项

1、如遇事故跳闸﹑线路停电等紧急情况，应在短时间内关掉控制器电源，停高压电机；

2、如遇线路重合闸，应先确认电机是否分闸；

3、如电机仍正常运行，可按操作程序重新调速：

1) 关闭出水蝶阀；

2) 调速旋钮调零；

3) 合调速器主电源，调速到400转/分；

4) 开出水碟阀；

5) 调速到所需转速。

4、 如遇设备故障，可视现场情况，情况紧急，先停电机后进行其他操作；情况一般，按正常操作程序停泵。

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