水厂设备安全运行及能效评测解决方案

一、安全运行

目前水厂、泵站等现有SCADA系统是作为直接面向生产过程控制而设计,其在机泵设备状态预测和故障诊断功能方面较为欠缺,无法对故障预测和事故分析诊断进行自动、快速的定位,直接影响企业的生产和经济效益。

为减少运维和巡检劳动强度;提供快速、准确的故障诊断、定位和决策,在最短时间精确定位故障类型,预防重大事故,纬拓信息采用VTall-U-203x 系列智能终端、OPC终端单元结合服役质量管控系统(SQMC@VTall)作为整体解决方案。智能终端TSmart-U-203X可以对机泵的转速、温度信号进行在线监测和振动信号进行故障诊断并将状态和诊断结果通过网络传输至云服务器;在不加装额外传感器情况下,采用OPC终端单元从原DCS系统中获取已采集的电气、温度、流量、压力等数据并通过网络传输至云服务器;部署于云服务器中的SQMC@VTall采用聚类、数据挖掘、统计分析、故障分类树建模等方法对现场传送的状态数据和诊断结果进行分析以进行故障的精准定位和能效分析,从而提高机组的运维效率和企业生产效率。


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二、能效节能

目前大多数城市供水系统基本采用基于经验的调度管理方式,虽然能够大体上满足供水需要,但却缺乏科学性和预见性,调度方案不是最优的方案,会造成如管网水压过高、电能浪费、管网漏损过大、泵组低效率运行等实际问题。

采用先进的技术手段系统地对供水过程的各个环节进行监测和分析,从优化系统调度、优化泵房机组配合、泵组节能改造等方面着手,使供水系统能够高效节能运行从而达到节能降耗的目的。

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机组运行优化节能:在不改变泵组的情况下,根据安全运行与节能系统分析结果,优化机组运行组合,降低机组组合运行时千吨供水能耗,达到节能降耗的目的。

机组改造节能:根据安全运行与节能系统分析结果,提出节能改造建议,使机组运行效率达到85%以上,降低机组运行时千吨供水能耗。

以某自来水公司取水泵房为例,该取水泵房有4台1000kW机组,如下图:

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       通过安全运行及节能系统分析,1#3#4#单机组实际运行效率在73%~76%,2#机组实际运行效率为85%左右,4台电机实际运行效率均在95%以上,1#3#4#机组水泵效率偏低,并根据不同时段、不同组合情况下能效分析结果,形成如下节能方案及节能效果:

      机组优化调度节能:在不改造机组的情况下,对机组进行运行优化组合,每年为泵房节省电量约为68万度;按电费 0.68 元/度计算,每年节省电费约 46.2 万元,节省电费约为3.52%。

     机组改造节能:2#机组不变,对1#3#4#机组水泵叶轮进行改造,使单台机组运行效率达到85%左右,实现年节约电量为150万度,按电费 0.68 元/度计算,每年节省电费约 102 万元,节省电费约为7.75%。