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市政供水行业方案

水厂用气分两类:滤池反冲洗的大风量低压气,以及气动阀门、加药与仪表用的中压正压气。两类混用会造成电耗浪费,分开配置并用变频跟随反冲洗工况,可在保证供水可靠性的前提下显著降低吨水电耗。

市政供水5 个用气场景6 条关键参数4 项推荐配置
行业方案MUNICIPAL WATER市政供水2026-09-30 更新

水厂用气分两类:滤池反冲洗的大风量低压气,以及气动阀门、加药与仪表用的中压正压气。两类混用会造成电耗浪费,分开配置并用变频跟随反冲洗工况,可在保证供水可靠性的前提下显著降低吨水电耗。

用气场景

市政供水典型用气场景
用气场景说明
滤池反冲洗砂滤与炭滤的气水反冲洗需要大风量低压空气,短时风量可达正常值数倍,压力只需 0.05~0.1 MPa,是水厂最大的用气项。
沉淀池排泥与气提排泥阀、气提排泥与絮凝搅拌用气连续或周期启停,压力 0.4~0.6 MPa,供气中断会造成积泥增加与出水浊度波动。
气动阀门与执行器全厂气动阀门、闸板与蝶阀的执行器要求压力稳定,掉压可能导致阀门不到位,影响工艺切换与安全联锁。
加药与计量控制加药计量泵、pH 与浊度仪表的气动控制要求干燥洁净,水分会造成节流孔锈蚀与信号漂移,直接影响投药精度。
泵房与仪表吹扫泵房检漏、仪表取样与吹扫用气量小但要求可靠,宜从主站专线引出并加过滤,避免被反冲洗大流量拉低压力。

关键参数

反冲洗风压0.05~0.1 MPa,大风量间歇
常用压力0.4~0.6 MPa(阀门与仪表)
压力露点2~10 °C,仪表支路 ≤ -40 °C
供气可靠性双机并联,反冲洗峰值单独核算
调控方式变频跟随,反冲洗与运行分时控制
比功率工频 7.1,变频 6.2 kW/(m³/min)

1、水厂的两类用气要分开配置

自来水厂的用气可以清楚地分为两类。一类是滤池反冲洗用的大风量低压空气,压力只需 0.05~0.1 MPa,但短时风量极大;另一类是气动阀门、加药计量与仪表控制用的中压空气,压力 0.4~0.6 MPa,用量不大却要求连续稳定。此外还有检修吹扫与仪表校验的临时用气,属间歇大流量,选型时应把反冲洗峰值与日常连续负载分开核算,避免用同一台机组同时满足两类工况。

两类混用是较常见的浪费来源:为了反冲洗把全站压力抬高,日常阀门用气就在节流阀上白白泄掉压力;反过来按阀门压力配置,反冲洗时又会出现风量不足。工程上应分别配置鼓风系统与正压系统,或至少分区供给、分时调度,让每台设备都在合理工况下工作。分时调度还能避开反冲洗与用电高峰重叠。

2、压力与峰值怎么核算

反冲洗风量按单格滤池面积、冲洗强度与同时冲洗格数核算,压力取滤料层阻力加管路损失,一般 0.05~0.1 MPa。阀门与仪表支路按较不利点加 0.1~0.15 MPa 设定机组出口,并按 3~5 分钟用气量配置储气罐,保证反冲洗期间执行器动作不受影响。

表:水厂典型用气参数
用气对象压力区间流量特征配置建议
砂滤气水反冲洗0.05~0.1 MPa间歇、峰值高螺杆鼓风机变频
炭滤反冲洗0.05~0.1 MPa间歇、与砂滤错峰分时调度
沉淀池排泥气提0.4~0.6 MPa周期启停与阀门共用中压站
气动阀门执行器0.5~0.6 MPa小流量连续恒压变频供气
加药与仪表控制0.4~0.6 MPa小流量连续专线加过滤

3、可靠性与节能

供水是民生工程,供气可靠性按不停产标准设计:中压站采用双机并联,任一台检修时其余机组承担全部阀门与仪表用气,储气罐按 3~5 分钟配置并设自动切换;反冲洗系统留有备用机组或跨池联通能力,确保单台故障时滤池仍能按周期冲洗。控制逻辑与切换试验每季度验证一次,记录实际补压时间。

节能方面,反冲洗改用螺杆鼓风机、日常控制用变频恒压,是两项最直接的措施;再按年度测漏把漏气率控制在 2% 以下。按年运行 8000 小时、电价 0.85 元/kWh 的通用口径,比功率从 7.1 降到 6.2 kW/(m³/min) 的年电费差额相当可观。上海复方机电提供免费选型测算与年度服务合约。

推荐配置

BWV 螺杆鼓风机

为什么推荐:滤池反冲洗属于大风量低压工况,螺杆鼓风机在 0.05~0.1 MPa 区间效率远高于让空压机降压使用,变频调节后可按滤池组数分时冲洗,吨水电耗下降明显。

SAV AI 永磁变频

为什么推荐:水厂阀门与仪表用气量小但要求恒压稳定,永磁变频在轻载时自动降速,避免小站长期卸载浪费,压力带可控制在 ±0.02 MPa,保证执行器动作一致。

FSR 冷冻式干燥机

为什么推荐:泵房与加药间湿度大,冷干机把压力露点稳定在 2~10 °C,配合自动排水可防止阀件锈蚀与节流孔堵塞,是水厂较经济可靠的除水配置。

SA55-200 工频机组

为什么推荐:水厂负载相对稳定,工频机组作基载性价比高,配合另一台机组轮换运行可满足连续供水的可靠性要求,备件通用、维护简便。

常见问题

自来水厂为什么建议鼓风与空压分开
反冲洗是 0.05~0.1 MPa 的大风量工况,用空压机降压供气会浪费大量压力能;阀门与仪表需要 0.4~0.6 MPa 的中压气。分开配置后各自在高效区运行,吨水电耗通常可下降两成以上。
反冲洗期间阀门动作不到位怎么办
多为峰值抢气导致。应按反冲洗峰值单独核算储气罐与管径,把阀门支路从反冲洗管网中独立出来并单独调压,必要时加装稳压罐,确保执行器在峰值期间仍有足够驱动压力。
水厂空压机怎么做到不停产检修
中压站采用双机并联,任一台退出时其余机组仍能满足全部阀门与仪表用气,储气罐按 3~5 分钟配置并设自动切换;每季度做带载切换试验,检修计划与滤池冲洗周期错开安排。

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