王全东，钟佃洲，肖笑蓉（广州钢铁集团有限公司，广东广州510381）高。从5号水泵机组实际运行参数入手，分别对机组电机。水泵的实际运行效率进行了探讨，进而提出更换新型水泵及电机来提高运行效率。更换后，机组的运行效率比以前大大提高，能耗明显降低，年可节约电耗约7. 8万kWh折人民币4 3万元。

　　水泵是国民经济中应用*为广泛的能耗大户之一。据统计，它的能耗占全国电能总耗的21%，占水处理成本的40%~70%.在实际工作中，研究水泵机组的电耗，提高其运行效率具有重要的现实意义。下面就以广州钢铁集团有限公司（简称广钢，以下同）水电厂第4净水站5号水泵机组为例，阐述设备更新在提高水泵机组运行效率和节能中的作用。

　　1设备运行概况5号水泵机组是为电炉炼钢厂提供循环冷却补充水的专用设备，水泵型号是250S39，额定流量Q=486m3/h，扬程H=39m，配用电机型号Y280S―4电机额定功率为75kW.原设计电炉厂的补充水量Qi=362.5m3/h，秒流量qi=0.1007m3/s.1998年机组投入运行后，根据流量计显示实际所需的补充水量（720m3/h）远大于设计流量362.5m3/h.根据电炉厂对水压要求不高和为了减少水泵在高流量段运行时的轴功率，广钢水电厂对水泵进行了更换叶轮（按250S39A型泵的叶轮规格）的处理工作，使得水泵额定流量为468m3/h，扬程为30.5m，即相当于250S39A型水泵。

　　根据更换叶轮后5号泵的运行日志，将有关数据整理如表1.表1 5号泵运行参数统计表总供水量/m3平均电压/平均电流/A扬程/总电耗/kWh表中有关的原始数据为：记录1次/h，其中的总供水量与总耗电量是在电炉厂24h连续正常生产情况下现场记录的总量。从记录可知，水泵的流量为：02=南方金属实际运行中广钢电炉厂真正所需的补|充水量02=724m3/h明显大于设计流量=362.5m3/h.尽管水电厂曾对5号泵做康过叶轮更换工作，但运行中水泵的实际工况10点仍与原设计值偏差较大，运行效率远离设计的高效范围，工作中无谓的能耗增加。从所示的250S39A型泵的特性曲线可以定量分析Qi与Q2的对比关系。

　　250S39A型泵特性曲线2水泵机组运行效率的影响因素水泵实际运行效率是由它的运行情况、管网配置、及用水量变化等因素决定的。对5号250S39A型泵性能曲线而言，在管网已经确定，电炉厂用水量相对稳定的情况下，影响运行效率的因素有电机、传动装置、水泵机械性能等。

　　5号泵采用的传动装置是以联轴器连接传递动力的，其传递效率在95 %以上。在管网确定不变时，除了因平均流量的增加致使管路阻力损失增大造成水泵效率降低外，其它影响效率的因素主要是电机和水泵本身。下面就从水泵和电机入手来分析机组的运行效率。

　　2.1电机运行效率电机在出厂时已经明确标有额定的功率，运行中负载的变化会造成电机效率的改变。如根据实际运行的有关数据计算电机的负载率，就可求出电机的效率。

　　电机的负载率P3可由下列公式计算：/2表示电机在电压U时的空载电流，A；/n―表示电机的额定电流，A；/on―表示电机在额定电压时的空载电流，A；U―表示电机的实际运行电压，V；Un―表示额定电压，V.为计算电机的负载率，曾利用检修的机会，使联轴器与水泵脱离，电机在空载情况下运转的电流为48A.电机输出功率P2由公式：计算电机的运行效率。

　　075.2kWh）除以运行台王全东等：水泵机组运行效率及节能分析将电机有关参数及统计表中的数据代入式（1）可得电机负载率P3为：以上计算可知，电机的实际运行效率86%与铭牌效率92.7%相差近7%.这主要是在水泵更换叶轮后，电机没有做相应的改变，导致运行效率下降。

　　2.2水泵实际运行效率单台水泵运行效率％可定义为：Hst――水泵的扬程，m；为电机的输出功率，kW.同样从计算可知，水泵的实际运行效率仅为66.5%与铭牌效率78%~83%低12% ~17%.机组效率低的原因是水泵和电机两方面造成的。更换叶轮后5号泵的高效段扬程是25 ~35.5m，而实际运行扬程是13m，偏离设计工况点是电耗增大的原因之一。另一原因是在水泵更换叶轮后没有及时更换电机。

　　3节能的对策水泵机组节能可采用减少管路阻力、机械变速调节、变频调速及设备更新、软起动器等方法。采用调速方式来实现节能的目的会带来投入高的问题，本文涉及的5号机组的水泵处于低扬程段工作，如直接采用设备更新的方式来实现节能的目的，可达到既经济又合理的效果。

　　从水泵性能曲线得知，250S39A型泵，配用额定功率为55kW的Y250― 4型电机。与现有的额定功率为75kW的Y280M―4电机相比，电耗将大大降低。但更换电机只是将电机的运行效率提高，而水泵本身的效率并没有改变。只有通过对电机，水泵同时改型，并使改型后的水泵运行在高效区，才能大幅度提高机组的运行效率，达到节能的目的。

　　H―水泵额定扬程，m；根据广钢电炉炼钢厂的实际用水情况，如选用300S19A型泵，其额定流量为720m3/h，额定扬程为16m，此时水泵效率为80%南方金属查250S39A型泵的性能曲线，在额定流量Q=720m3/h，扬程H=13m时，水泵的轴功率P'=59kW，则其有效功率N2为：这就意味着将5号水泵改为300S19A型单级双吸卧式离心泵后，可使水泵的实际工况点在高效区运行，同时与设备更新前比较可降低能耗16.8%. 4设备更新后节能效果的评价在5号机组更新及安装工作中，共投入资金2. 4万元。扣除一年生产中的例行检修和大修停产时间总计约1个月，设备更新后年节约电耗为APX运行台时，即：9.9X330X24=78 408（kWh）。按现电价标准0.55元八界匕计算，可节约费用43 124.40元/a.实践证明，投入资金对设备进行更新后，在短短的203d里就已收回成本，节能效果明显。

　　以上分析可知，水泵机组的更新节能实质就是通过改变水泵的工况点来提高水泵的运行效率。在这方面，节能的重点就是关心水泵机组运行工况点是否处于高效范围内，实际工况点离高效区越远，水泵更新后节能效果越理想。