加强高端仪器养护提高检测水平广泛探索节能途径增强企业效益

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  【摘 要】在我国经济结构调整与增长方式转变的转型期,只要水务行业坚持科学发展观,加强高端仪器养护,提高检测水平,广开节电路径,采用变频调速,二次供水改造、无负压供水等技术手段,就能在建设优质、高效、安全、节能的水务工作中收到可观的效益。
  【关键词】气质联机;原子吸收; UPS;变频调速;无负压供水;优化调度
  Strengthen the protection of the high——end instruments and raise the examination level,spread and explore widely the energy conservation way to increase the benefits of the enterprise
  Yu Yang
  (Water(Group) CO.LTD of Jilincity Jilin Jilin 132011)
  【Abstract】In the course of adjustment economic structure and pattern of growth, if only water supply enterprises insist the scientific development concept, strengthen the protection of the high-end instruments , raise the examination level , open widely the way of saving electricity, use changing frequency to control speed, improve the secondary water supply, use no-negative pressure water supply and new technique to change old equipment, optimize process dispatchers etc, we can get obvious benefits in the structure of high efficiency safe energy saving harmonious water supply.
  【Key words】Temperament online; Atomic absorption; UPS; Changing frequency to control speed; Non-negative pressure water supply; Optimization dispatchers
  1. 加强高端仪器养护广泛探索节能途径是推进水务行业结构调整与增长方式转变的重要物质条件
   目前我国正面临着经济结构调整与增长方式转变的转型期,这个转型期,目标明确无误,这就是实现现代化,实现中华民族的伟大复兴;转型的途径早已昭告世界,这就是落实科学发展观;转型的方向,也早已温暖人心,这就是构建社会主义和谐社会。并且这轮转型是在工业化、信息化、市场化、国际化的推动下的加速转型,是要在几十年的时空中走完发达国家上百年甚至几百年的路。在此期间一个重要的前提就是技术水平问题和能源问题。温家宝总理于2009年12月18日哥本哈根世界气候变化大会上庄严宣布:“中国到2020年将实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%”的量化指标,此举显示了中国的大国风范和节能减排的决心。目前我国GDP占全世界比例不到5%,却消耗了全世界30%以上的钢铁,47%的水泥,而且增长趋势不减,这说明与发达国家相比,我们的设备产能和技术水平仍然是落后的。时代迫切需要我们努力拼搏,孜孜以求,攀登世界科学高峰,培养高端人才,采用先进技术和高端设备,提高我们的技术实力和人才素质,不断将我们蕴藏的技术潜能和有限的资源高效地应用到经济建设和民族复兴之中去。显而易见,目前从我国的现状和发展需要来看,能源紧缺和涨价已是大势所趋,以吉林市水务集团为例,因近年来多次电涨价使电费在制水成本中所占比例已由上个世纪末的21%上升到目前的34%,加大了供水企业的压力。因此,节能降耗对我公司来说是当务之急,广泛寻求节能(节电)途径,刻不容缓。我公司是个用电大户,供排水机组装机总容量19390KW,其中供水厂与污水处理厂装机容量为14950KW,城市供水二次加压泵站装机容量为3422KW。因此,水务集团也是吉林市重点用电保护单位。所以,加强高端仪器养护,广泛探索节能途径是推进水务产业结构调整与增长方式转变的重要物质条件。
  2. 做好化验仪器养护工作,提高检测水平,实现出厂水质全面达标
  
  2.1 采用高端检测仪器是保证自来水按GB5749-2006新《生活饮用水卫生标准》全面达标的必要条件。
  随着国民经济飞速发展和构建和谐社会的需要,近年来国家对自来水的质量要求越来越高,比如2007年7月1日实施的GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》比旧标准GB5749-85《生活饮用水卫生标准》的检测项目多71项(新标准106项,旧标准35项),并且新标准的要求更为严格。就浑浊度这项指标来说,新标准要求小于1~3NTU,旧标准要求小于3~5 mg/L(相当于6~10NTU),即新标准对自来水浑浊度的要求应好于旧标准的6~10倍。这样的严要求从吉林市5个水厂的净化设备能力来看,只有上个世纪末扩建的二水厂(法国设备)和2006年投产的三水厂扩建工程(采用国内最先进的设备)能够做到水质达标。从水质检测的设备水平来看,仅能完成新水质标准项目的一半。鉴于这种情况,经公司领导的多方努力和国家建设部等政策支持,吉林省城市供水水质检测网吉林市监测站(隶属吉林市水务集团有限公司管辖)增添了一些高端水质检测仪器,为落实实施新水质标准的检测创造了条件。
  2.2 加强高端仪器养护工作,提高检测水平,保证水质安全。
  2.2.1 目前,我检测站建筑面积1500㎡,配备高端检测仪器有:美国安捷伦气质联机仪、德国耶拿原子吸收仪、美国戴安离子色谱仪、法国JY-24型电感耦合等离子体发射光谱仪、美国HP6890气相色谱仪、德国耶拿总有机碳仪、美国爱德仕两虫捕集装置、美国戴安液相色谱仪等14台大型仪器,总价值过千万元,可以检测新标准的106项全部指标,这些仪器的特点是快捷、准确、计算机操作实时高效,是人工操作效率的数十倍,其中价值100万元的气质联机在同行业中处于领先水平。
  2.2.2 化验仪器是完成各项检测工作必备的基本条件之一,其运行的精确度、稳定性和安全性直接影响化验能否正常运行和结果的准确性、重复性。由于我国城市普遍存在的电压波动幅度大的问题,分析仪器本身对电压的自调能力有限,我们将每台仪器都配备了稳压电源和UPS。其中电感耦合等离子体发射光谱仪和气质联机,分别进行了单独深埋接地,既避免了雷击又减少了辐射,环保又安全可靠。
  2.2.3 化验仪器定期的保养和维护,是保证其正常运行的前提。它关系到实验的成功率,监测数据的准确率,还可以适当延长仪器的使用寿命和工作年限。如ICP发射光谱法和火焰原子吸收法的进样系统的使用和维护,电化学分析中点击的使用和维护,高效液相色谱、离子色谱分析中输液泵和色谱柱的使用及维护等等。平时的基本维护和保养是一项长期的工作,需要坚持不懈和持之以恒。由于检测人员严格按照操作规程操作,水质检测中心设备使用率达到100%,及时准确地检测出厂水和管网水的水质。既保证了水的质量也实时地知道了生产操作,是保障民生不可或缺的基础工作。
  3. 探索节能途径,增强企业效益
  3.1 应用变频调速技术,使水泵在高校区工作,提高水泵的效率是水泵节电的关键。
  
  所谓水泵效率即有效功率与轴功率的比值,因此,提高水泵效率实际上就是提高水泵的有效功率。在实际生活中,居民用水规律每天24小时都是不一样的,通常分峰、谷、平三个阶段,而这三个阶段中,逐时的用水量也是变化的,因此城市供水管网的水压也是变化的。而供水泵却始终以一定的转速运行着,造成了功率的浪费。如果水泵的转速能够随着用水量的大小而随机变化,保持恒压供水,就会大大提高水泵的有效功率,达到节电的目的。这就是通常所说的变频调速,恒压供水技术,也是生产实践中应用最多、最奏效的节电方法。
  例如我公司三水厂扩建后,在可预见的十年内,水厂供水能力必然有较大的冗余量,故采用高压变频调速,以满足未来十年供水量的频繁变化与调节,确保供水时效性与经济性这两个指标有效统一,实现高效节能环保与稳定生产的可控制动态平衡。故对取水泵355KW/10KV 3台机组采用北京利德华福HVRSVERT-A10/030大功率变频器对两台变频机组进行一拖二开环运行方式,即根据水池水位手动调节频率,一般频率运行在38Hz~45Hz之间。供水泵560KW/10KV 3台机组选用HVRSVERT-A10/045带手动一拖二旁路的变频器进行闭环运行。变频器有效的水泵闭环控制功能使水泵调节平滑可靠,转速无波动,电网侧功率因数提高到0.96以上,单台机组节电率达32%,三水厂每年可节省电费100多万元。二水厂新系统取送水机组已经采用变频调速,运行十年来效益显著,2008年开始,旧系统132KW送水机组也采用了一拖二变频调速,经实际运行测试,每天节电800KWh,节电率为25%,每年可节省电费19.2万元;同时,一水厂560KVA送水机组也实现了一拖二变频调速,每天节电1320KWh,节电率为14%,每年可节省电费31.2万元。
  3.2 在二次供水改造工程中实现了实时监控,有效地控制了能源的消耗。
  吉林市水务集团有限公司担负着吉林市140万用水人口的供水任务,除23%的用户由水厂直供外,其余77%即108万人口需二次加压泵站供水。在二次供水改造前,全市有加压泵站935个,其中水务集团管理的有120个,占13%,其余87%即415个由产权单位自管,虽然泵站数量很多,耗电量也很大,仍然解决不了群众吃水难问题,管网漏失率高达40%,用户的水龙头经常流出黄水来,高层楼房成了上甘岭,群众怨声载道。二〇〇二至二〇〇九年进行二次供水改造,在集团领导的精心安排下,改造工作进行的比较顺利,达到了精心设计、精心施工,用七年的时间将原来935座旧泵站改造成100座大中型的区域加压泵站。新建泵站实行无人值守远程控制,远程监视,设有自动记录、自动报警系统,采用专为泵站研制的PLC循环VVVF(变压变频),PID(比例、积分、微分)控制和DWY-98系统终端的通讯通道,实现多台机组集中监控,故障报警,恒水压输出及自动切换功能,实现高度自动化控制,采用有线测控、无线测控或混合测控方式。软件可上网运行,测控数据可实时发送,形成多级测控系统,实行对二次供水泵站的现场仪器、仪表、设备及开关车情况、运行情况、现场环境等实时监视和控制。二次供水改造工程的节电效应特别好,改造前加压泵电机总容量为15000KW,全年耗电量为9198万KWh,改造后加压泵电机总容量为4900KW,为改造前的33%;改造后全年总耗电量为2125万KWh,比改造前节电77%,相当于每年节省电费5814万元,并且群众吃水难的问题基本得到解决。
  3.3 采用WWG系列无负压(无吸程)管网增压稳流给水技术。
  3.3.1 设备的功能与特点。
  通常城市二次供水加压泵站的供水〗流程是:首先城市管网输配水管线的来水进入泵站的清水池,然后水泵从清水池中抽水送给用户。这种供水方式必须建造占地面积较大的清水池及其附属设施,如水位计、溢流井、通风口和相应的维护结构等。且来水管线的水压全部消失,变成零,水泵一停车,用户就断水,浪费能源(见图1)。
  图1 有清水池的泵站示意图
  如果采用无负压(无吸程)给水设备,水泵与自来水管道直接串接,可以充分利用自来水原有压力,差多少补多少,自来水满足要求时设备就停止工作,设备大部分时间在较低频率下运行,耗电量少。例如吉林市松北小区自一九九六年采用WWG无负压管网增压稳流设备以来,节电率达到57%。并且不用建水池,降低工程造价,全封闭结构运行,节能,环保,安全可靠。
  3.3.2 设备的组成及工作原理。
  WWG无负压(无吸程)管网增压稳流给水设备主要由微机变频控制系统、负压检测及处理系统、水泵机组、稳流补偿器、真空抑制器、各种管件、阀门等构成(见图2)。
  该设备采用微机控制变频调速实现恒压给水,通过真空补偿系统及全封闭结构实现了与自来水管网的直接串接,并且克服了对管网的不良影响。
  通过微机检测管网压力的负压反馈来调节变频器的频率。首先根据实际情况设定用水点工作压力,检测出水管实际压力并与设定压力进行比较,如果实际压力高于设定压力,则降低变频器频率,反之提高变频器频率。工控微机随时检测管网压力,计算速度很快,调节也是瞬时完成的,使管网压力始终保持在设定压力上。
  另外全密封结构及负压反馈抑制系统使设备可以和自来水管网直接串接,由水泵工作的叠加原理,使设备可以充分利用自来水原有的压力,增加了变频调速恒压给水设备的节能点。当自来水压力不足致使压力下降时,该设备通过真空抑制器及稳流补偿器中的特殊装置动作,抑制负压产生,保证设备不对城市管网产生任何影响。
  目前,全市已有33%的二次供水加压泵站采用WWG无负压管网增压稳流设备,运行稳定,节能效果显著。
  综上所述,可见吉林市水务集团有限公司在我国经济结构与增长方式转变的转型期,坚持科学发展观,认真贯彻落实胡锦涛主席和温家宝总理关于节能减排、发展低碳经济的重要指导。加强高端仪器养护,提高检测水平,广开节电路径,采用变频调速、二次供水改造、无负压供水等技术手段,使企业在优质、安全、节能的水务工作建设中取得了可观的效益。
  
  [文章编号]1619-2737(2011)10-08-907
  [作者简介] 于洋,吉林市水务集团有限公司吉林省城市供水水质检测网吉林市监测站电气工程师,2003年毕业于北华大学计算机科学与应用专业,实践经验丰富,业务娴熟;魏文章,吉林市水务集团有限公司董事长总经理技术顾问,高级工程师,1965年毕业于哈尔滨工业大学。
  
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