原水泵站管理所东湖泵站技改规划报告.docx
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原水泵站管理所东湖泵站技改规划报告
原水泵站管理所东湖泵站设备改造规划报告
一、前言
东湖泵站做为集团公司本部供水业务链上的重要环节,距今已连续运行20余载,历经光辉岁月,发挥其源头作用。
伴随着第一代泵站人渐渐逝去的风华,泵站设施也略显疲态。
经过几代泵站工作人员的轮替后,泵站设施的更新改造事宜将提上议事日程。
二、东湖泵站概况
东湖泵站1994年投产,共有6组供水机组,日设计供水能力120万方,单机:
电动机额定功率1600KW;水泵H=37M,Q=10800M*3/H。
其中1-4#是进口机组,可调速及全速运行,调速比为66.7%-100%;5#、6#是国产定速机组,按备用机组设计。
设有原水前加氯工艺和原水水质预警系统。
到2013年年底,东湖泵站累计输送原水49.80亿方。
东湖泵站在连续运行20余年后,主要设备已到使用寿命后期(终期),其运行效率低、故障频率高、运行成本高,已不能满足安全、高效的生产目标要求。
三、泵站主要设备
泵站主要设备见下表,包括:
ABB串级调速机组、国产定速机组、液压球阀及其控制系统、氯气投加系统、高低压电气成套设备、10KV架空输电线路等。
另外也列出了部分由原水所管理的其他泵站重点设备。
序号
设备名称
使用地点
规格型号
数量
购入价值(元)
生产厂家
始用日期
1
水泵机组
东湖泵站-泵房-送水机组系统-1#~4#水泵机组
电机MAR630-L,10KV1600KW;泵37M,10800M*3/H
4
2655000/台
瑞典ABB公司/日本久保田公司
1995-3-16
2
串级调速柜
东湖泵站-泵房-串级调速系统-1#~4#串级调速柜
MEGADRIVE-CASCADE
4
瑞典ABB公司
1995-3-16
3
水泵机组
东湖泵站-泵房-送水机组系统-5#,6#异步电动机
电机YKS710-8,10KV1600KW;泵37M,10800M*3/H
2
804000/台
湘潭电机厂
1994-5-10
4
高压开关柜
东湖泵站-高压配电室-高压开关柜
KYN4-10(F)-04
28
2,800,000.00
福州开关厂
1994-5-10
5
球阀
东湖泵站-泵房-出水阀门系统-1#~6#球阀
BK-B-1200
6
1020200/台
日本久保田公司
1994-5-10
6
加氯机
东湖泵站-加氯车间-氯气投加系统-1#~3#加氯机
4045C
3
334397/台
美国首都控制公司
1994-5-10
7
10KV架空输电线路
东湖泵站-电源外线
10KV
2KM
国产
1994-5-10
8
高压开关柜
大冲泵站-高压配电室-高压开关柜
JYN3-10
22
35000/台
天水长城开关厂
1995-9-1
9
高压开关柜
铁岗泵站-高压配电室-高压开关柜
JYN2-10
24
25777/台
福州第二开关厂
1993-6-1
四、更新改造规划考虑的因素(依据)
本报告中更新改造规划考虑的因素有:
●设备成新率
●设备当前状态与风险
●机组效率
1、设备成新率
由集团设备物资部2008年牵头做出的原水泵站管理所主要设备成新率见下表:
序号
设备名称
设备台数
使用单位
购入价值(万元)
已使用年限
预计尚可使用年限
成新率
按成新率改造时间
修正前
修正系数
修正后
按年限计算的成新率
实际成新率
1
水泵机组
4
东湖泵站
1062
13
4
1.5
13
0.24
0.5
2021
2
串级调速柜
4
东湖泵站
13
2
1.1
4
0.13
0.2
2012
3
水泵机组
2
东湖泵站
161
14
4
1.2
8
0.22
0.4
2016
4
高压开关柜
28
东湖泵站
364
14
3
1.2
6
0.18
0.3
2014
5
球阀
6
东湖泵站
612
14
4
1.1
6
0.22
0.3
2014
6
加氯机
3
东湖泵站
100
14
1
1.1
3
0.07
0.2
2011
7
高压开关柜
24
铁岗泵站
62
15
3
1.2
7
0.17
0.3
2015
8
高压开关柜
32
大涌泵站
260
13
5
1.2
9
0.28
0.4
2017
那么重新计算可得到2014年原水泵站管理所主要设备成新率见下表:
序号
设备名称
设备台数
使用单位
购入价值(万元)
已使用年限
预计尚可使用年限
成新率
按成新率改造时间
修正前
修正系数
修正后
按年限计算的成新率
实际成新率
1
水泵机组
4
东湖泵站
1062
19
4
1.5
7
0.24
0.27
2021
2
串级调速柜
4
东湖泵站
19
2
1.1
0
0.13
0.00
2014
3
水泵机组
2
东湖泵站
161
20
4
1.2
2
0.22
0.09
2016
4
高压开关柜
28
东湖泵站
364
20
3
1.2
1
0.18
0.05
2015
5
球阀
6
东湖泵站
612
20
4
1.1
1
0.22
0.05
2015
6
加氯机
3
东湖泵站
100
20
1
1.1
0
0.07
0.00
2014
7
高压开关柜
24
铁岗泵站
62
21
3
1.2
1
0.17
0.05
2015
8
高压开关柜
32
大涌泵站
260
19
5
1.2
3
0.28
0.14
2017
2、设备当前状态与风险
设备当前实际状态与存在风险见下表:
序号
设备名称
使用地点
规格型号
数量
使用情况与风险
按状态改造时间
1
水泵机组
东湖泵站-泵房-送水机组系统-1#~4#水泵机组
电机MAR630-L,10KV1600KW;泵37M,10800M*3/H
4
机组已使用20年,目前电机、水泵运行情况良好,但其控制系统串级调速装置老化,故障高,有时机组开不起来。
10年内
2
串级调速柜
东湖泵站-泵房-串级调速系统-1#~4#串级调速柜
MEGADRIVE-CASCADE
4
1#-4#调速装置已使用20年,超过电子电气系统平均使用时间,超期服役导致装置故障多,可靠性降低。
2年内
3
水泵机组
东湖泵站-泵房-送水机组系统-5#,6#异步电动机
电机YKS710-8,10KV1600KW;泵37M,10800M*3/H
2
机组已有20年,运行效率过低(实测理论最高值仅为80%),不符合节能政策,目前主要使用的1#-4#调速机组故障较多,可靠性较低。
2年内
4
高压开关柜
东湖泵站-高压配电室-高压开关柜
KYN4-10(F)-04
28
设备已使用20年老化、安全性降低,部分配件市场上已采购不到。
5年内
5
球阀
东湖泵站-泵房-出水阀门系统-1#~6#球阀
BK-B-1200
6
使用已有20年,目前基本情况正常,但引进设备厂家无售后服务,阀门关不严情况普遍,气动装置多年使用后安全可靠性降低。
10年内
6
加氯机
东湖泵站-加氯车间-氯气投加系统-1#~3#加氯机
4045C
3
加氯系统已使用20年,设备、仪表及管路整体设施使用时间长导致安全性降低。
2年内
7
10KV架空输电线路
东湖泵站-电源外线
10KV
2KM
架空明线导致发生故障机率较高,并存有发生火灾、触电事故可能。
5年内
8
高压开关柜
大冲泵站-高压配电室-高压开关柜
JYN3-10
22
设备已使用20年老化、安全性降低,部分配件市场上已采购不到(如高压开关柜核心部件真空泡),设备有机械变形现象。
2年内
9
高压开关柜
铁岗泵站-高压配电室-高压开关柜
JYN2-10
24
设备已使用20年老化、安全性降低,部分配件市场上已采购不到。
5年内
3、机组效率
威利雅原水泵站管理所机组效率测试结果见下表。
表中列出最高效率值,实际运行由于工况的不同,1#-4#调速机组在70%左右,5#、6#机组在50%以下。
由于水泵参数偏离工况,1#-6#机组效率均低于国家标准《离心泵效率GB/T13007-2011》的规定值(约80-90%),其中1#-4#调速机组效率尚可接受,5#、6#机组效率极低,浪费严重。
项目
1#泵
2#泵
3#泵
4#泵
5#泵
6#泵
全速运行
最高效率
84%
84%
84%
81%
66%
76%
最高效率对应的流量(m3/h)
11500
12000
12000
11600
低速运行(70%左右转速)
最高效率
82%
81%
80%
77%
最高效率对应的流量(m3/h)
8600
8600
8800
8600
五、改造可行性分析
东湖泵站主要设备改造可行性分析如下:
1、机组改造
机组改造考虑的因素有:
当前运行方式、设备状态、改造经济性等。
当前泵站典型运行工况为开1#-4#机组中的2-4台机调速运行,5#、6#机备用,有较充分的机组备用率。
从上文四、更新改造规划考虑的因素(依据)中:
1、设备成新率,2、设备当前状态与风险的结论看,1#-4#机其中的电动机和水泵设备状态良好,调速装置状态差,但在加大备件采购的情况下,尚可运行一段时间。
然1#-4#机组运行时间长、设备总体状态差的现实,使之远期最终要考虑更新1#-4#调速机组。
考虑到更新改造1#-4#调速机组的巨大投资,建议对1#-4#调速机组实施远期规划。
针对1#-4#调速机组运行安全性较差,5#、6#机组运行效率极低(见上文四、更新改造规划考虑的因素(依据)中的3、机组效率)的情况,建议近期对5#、6#机组实施改造,采用高效电机水泵,选择适当的水泵参数,提高机组运行效率,改造后将5#、6#机组升级为主力机组,以期降低1#-4#机组运行风险,保障安全生产。
5#、6#机组的改造,在提高安全、降低风险的前提下,其经济性简易分析如下表:
项目
初期投资(万元)
机组效率提高
年节约数(万元,全年运转)
投资回报期(年)
5#机组
600
20%
200
3
6#机组
600
20%
200
3
2、球阀
东湖泵站有六台日本KUBOTA公司的DN1200出水球阀,具有消除水锤、调流、闸阀的功能,采用液压控制。
当前存在以下三个方面的问题:
(1)由于内部密封圈老化,球阀不同程度地出现关闭不严而漏水的现象,严重时电动机反转影响开机,影响安全供水。
建议选择合适的时间,统筹安排,对球阀进行解体,查明泄漏原因,为修复或改造方案提供基础数据。
(2)液压控制系统中电磁阀、液压缸出现渗油。
电磁阀由于简单,我所已自行更换三个,仓库在建站时尚有部分库存,但目前已难于采购。
但液压缸渗漏由于结构复杂和生产的影响,尚未进行胶垫更换。
建议组织有经验的专家,诊断液压缸漏油的影响趋势和程度。
(3)液压控制系统储能件球囊型压力容器(BladderTypeAccumulator)、N2压力罐长年处在高压力的工况下,在目前日常的设备维护中,仅做些容器表面灰尘、油质清洁及定期检查容器的压力情况,无法从实质上检测出压力容器工作的安全与否,特别是发现部分容器底部有锈蚀情况。
建议对压力容器及其管道进行检测,联系办理登记备案手续。
压力容器参数如下表:
名称
型号
容积(升)
最高工作压力(MPa)
数量
压力容器1
AT210-150GC
148
20.6
4
压力容器2
AT210-60GC
60
20.6
1
N2压力罐
150X47L
47
14.7
5
考虑到球阀当前的现状及更新改造球阀的巨大投资,建议近期将1#-6#机组出水手动阀门改造为电动阀而取代球阀的部分功能,改造费用在100万元内,而将球阀改造列入远期规划。
2、氯气投加系统
东湖泵站加氯系统于1995年2月正式投入使用,原设计为间歇式加氯,每半天加一次;现在日常生产为24小时连续加氯,大大超出设计要求。
采用液态加氯,单机最大投加量为120Kg/h,目前根据供水流量加氯,加氯量为0.4mg/l-0.8mg/l。
近年来,加氯管道腐蚀严重,三台加氯机、蒸发器运行年限已到报废期,同时综合考虑维修成本与费用、安全监管、周边生态环境影响等因素,建议近期对加氯系统进行更新改造,改造费用约100万元。
3、高低压配电系统
东湖泵站高压配电室装有福州第一开关厂生产的KYN4-10(F)高压开关柜28面,包括进线柜、插头柜、母联柜、手车断路器柜等;两段母线高压无功补偿容量均为900KVar,依据功率因数手动集中补偿方式;低压配电系统两路进线,用低压母联柜联结,共有DOMINO配电柜5面;两台佛山变压器厂TC250-105N干式变压器(250KVA)。
该电气成套设备在建站时统一购置,1992年出厂。
从目前来看,高低压电气成套设备的保护、信号、测量、通断等技术相对落后,自动化程度低,维护量大,特别是部分零部件已经停产,不易采购。
建议列入规划对其进行分期改造与升级。
原水所管理的大冲泵站、铁岗泵站高压配电系统同样存在使用时间长(超过20年)、老化、机械变形、部分配件采购不到等问题,建议列如改造规划。
4、10KV高压输电线路
莲塘F1F2线路是东湖泵站两路进线电源之一。
由于历史原因,该条专线未能移交供电局管理,属集团公司固定资产,一直由原水泵站管理所负责线路的电气检测、维护保养和架空线路走廊下树木、乔(灌)木和杂草修剪和清理。
该线路从莲塘220KV变电站先由地下电缆至莲塘水厂门前水泥杆塔,而后架空沿山林至东湖泵站。
架空线路全长约2.0km,依次穿过梧桐山公园和东湖公园部分山林地带。
架空线路使用20余年,存在下列隐患:
1、每年台风、雨季时期,经常发生线路跳闸,影响安全供电,增加基本电费支出;
2、线路穿越山林地带,存在引发森林火灾危险;
3、线路位于公园内,存在发生人员触电的风险。
为解决或避免上述情况的发生,建议在改造规划中,将架空线改电缆项目列入,改造费用约300万元。
六、结论
综上形成东湖泵站设备改造规划意见与建议见下表,供集团领导和职能部门决策参考。
愿集团供水事业蒸蒸日上,各项事务高效、有序、科学开展,漫道雄关从头越。
序号
设备名称
使用地点
规格型号
数量
改造规划
投资额(万元)
规划改造时间
1
水泵机组1#-4#
东湖泵站-泵房-送水机组系统-1#~4#水泵机组
电机MAR630-L,10KV1600KW;泵37M,10800M*3/H
4
近期不变,列入远期规划
10年内
2
串级调速柜
东湖泵站-泵房-串级调速系统-1#~4#串级调速柜
MEGADRIVE-CASCADE
4
暂不变,列入近期规划
2年内
3
水泵机组5#-6#
东湖泵站-泵房-送水机组系统-5#,6#异步电动机
电机YKS710-8,10KV1600KW;泵37M,10800M*3/H
2
列入近期规划,尽快实施
380
2年内
4
高压开关柜
东湖泵站-高压配电室-高压开关柜
KYN4-10(F)-04
28
列入近期规划
5年内
5
球阀
东湖泵站-泵房-出水阀门系统-1#~6#球阀
BK-B-1200
6
近期球阀不变,列入远期规划,近期将出水手动阀改为电动阀替代球阀部分功能
100
10年内
6
加氯机
东湖泵站-加氯车间-氯气投加系统-1#~3#加氯机
4045C
3
列入近期规划,尽快实施
100
2年内
7
10KV架空输电线路
东湖泵站-电源外线
10KV
2KM
暂不变,列入近期规划
300
5年内
8
高压开关柜
大冲泵站-高压配电室-高压开关柜
JYN3-10
22
列入近期规划
5年内
9
高压开关柜
铁岗泵站-高压配电室-高压开关柜
JYN2-10
24
列入近期规划
5年内
原水泵站管理所
2014-5-12
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