關(guān)于泵站工程的分析

關(guān)于泵站工程的分析宋仙丹寧夏浩寧建筑工程有限公司寧夏銀川750000摘要:本文分析了泵站工程節能的必要性，探討了泵站工程的節能設計和優(yōu)化運行，闡述了泵站工程的節能理念和方法。關(guān)鍵詞:泵站工程;設計;運行;分析中圖分類(lèi)號: TU7文獻標識碼: A文章編 號: 2095-2104 (2012)由于不同時(shí)期理念、技術(shù)的局限性和泵站工程的公益性，以前進(jìn)行泵站工程建設時(shí)往往更注重效果忽視效率、更注重建設忽視管理。泵站工程投資大、壽命長(cháng)，改建時(shí)影響范圍廣，導致泵站工程技術(shù)推廣與應用的速度較慢。多種原因導致我國的泵站工程普遍具有效率低、能耗大、自動(dòng)化程度底等特點(diǎn)，具有巨大的節能減耗、提高效益的空間。我們應該進(jìn)一步學(xué)習理解科學(xué)發(fā)展觀(guān)，充分認識泵站工程節能降耗工作的緊迫性和重要性,把節能的理念滲透到規劃、設計、運行、管理等各項工作中去。通過(guò)學(xué)習、交流掌握先進(jìn)技術(shù)和管理方法，有步驟、有計劃的實(shí)現泵站工程節能的目標。1泵站工程節能的必要性節約資源是我國的一項長(cháng)期基本國策，節能是解決我國能源問(wèn)題的根本途徑。近年來(lái),我國江河流域正進(jìn)行規?？涨暗囊巹?、治理和開(kāi)發(fā)，每年都有大批的水利水電工程開(kāi)工興建.泵站是水利工程中的用電大戶(hù)，我國現有機電井和泵站總裝機容量約18135 萬(wàn)千瓦，如果泵站運行效率平均提高一個(gè)百分點(diǎn)，就意味著(zhù)每運行一小時(shí)節約電能約180 萬(wàn)千瓦時(shí)，按照國家發(fā)改委現行的火電廠(chǎng)平均每千瓦時(shí)供電煤耗標準，相當于節約600噸標準煤，減少產(chǎn)生二氧化碳157.2噸、二氧化硫5.1噸、氮氧化物4. 44噸，泵站工程節能的重要性和緊迫性可見(jiàn)-斑。對泵站工程來(lái)說(shuō)，節能意味著(zhù)建設和運行成本的降低、經(jīng)濟效益的提高，尤其是公益效益為主的泵站工程，規模、數量龐大，其必要性和經(jīng)濟性是不言而喻的。2泵站工程節能設計泵站工程主要作用是防洪、除澇、灌溉等,實(shí)現以上功能的主要途徑在不同內外河水位時(shí)存在不同的運行方式，一般分為自排和強排二種。自排是利用工程前后形成的水位差自流排水，不需要任何動(dòng)力;強排是啟動(dòng)水泵，強行將水抽調，強排需要大量的動(dòng)力和能源消耗。泵站工程節能設計是主體工程設計的組成部分，應遵循國家的基本建設方針和技術(shù)經(jīng)濟政策，結合工程灌排需求和實(shí)際條件，綜合流域規劃和運行成本，做出最優(yōu)設計方案。2.1區域排水規劃在設計區域排水水系時(shí)，應通過(guò)對區域排水系統分塊、分級等辦法，合理規劃，優(yōu)化水系布置，綜合考慮區域排水模式，結合灌排需求，合理選址。通常采用利用地面和河道水位的高差，充分利用二級排水的河道有蓄水的功能，合理選擇二級啟排水位的排水模式。這種排水模式雖然會(huì )提高二級排水泵站動(dòng)力和運行時(shí)間,但可以有效減少-級排水泵站設置或運行時(shí)間，由于二級排水泵站增加的動(dòng)力遠小于區域內--級排水泵站動(dòng)力總和，節能效果顯著(zhù)。2.2工程布置與選址工程布置與選址時(shí)，應盡量選用有利于自流和抽排相結合中國煤化工置方YHCNMHG式，在泵站附近修建節制閘，以節制閘自排為主，當在水位差較大或災害性天氣時(shí)，才進(jìn)行型的感潮平原河流，外江水位受潮水影響變幅較大，非常適用于泵閘結合的布置方式，利用閘前后的水位差，啟閉閘門(mén)，用自排來(lái)達到排澇和灌溉補水的需求，降低能耗。目前該類(lèi)工程布置方式已在白云區得到廣泛應用。2.3機組選型在新建和改建泵站工程時(shí)裝機臺數和機組型號的選擇決定了工程建設費用和運行能耗,.必須給予足夠的重視。泵站工程，無(wú)論是排澇還是灌溉補水，運行狀態(tài)都具有較大的不確定性，方案設計時(shí)應在滿(mǎn)足設計要求的前提下，根據本地區灌排水量需求變化的特點(diǎn)，對裝機臺數、機組型號、不同型號機組的匹配進(jìn)行方案內部?jì)?yōu)化和互異方案比選，從而選擇最優(yōu)的設計方案，提高效益、減少能耗。2.4流道水力設計泵站效率是指從泵站進(jìn)水口到出水口整個(gè)泵站裝置的效率,它不但與水泵電動(dòng)機組的效率有關(guān)，還與進(jìn)水流道、出水流道和閘門(mén)等水工構筑物的水力損耗有關(guān)。在選擇了高效的水泵電動(dòng)機組后，要提高泵站的裝置效率就主要是減少水工構筑物的水力損耗，選擇合理的流道布置不但直接影響工程安全運行，還是減少流道水力損耗的重要措施。2.5供電方案設計泵站工程的能源消耗主要是電能，因此選擇合理的供電方案是節能的又一個(gè)重要的措施。設計時(shí)，應針對工程的條件和特點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)先選用10kV 主水泵電動(dòng)機直接聯(lián)網(wǎng)運行的供電方式、采用就地補償新技術(shù)、合理配置站用變壓器等措施到達節能的目的。3泵站工程優(yōu)化運行泵站優(yōu)化運行管理的任務(wù)是需要經(jīng)常不斷的根據灌排要求及水源(或容泄區)的水位變化情況來(lái)組織經(jīng)濟運行方案，并對機電設備進(jìn)行監視、維護和檢修，以保證機組運行正常的技術(shù)狀態(tài)，從而提高泵站的技術(shù)指標，同時(shí)還需對各種反常運行狀態(tài)進(jìn)行監視控制或利用，以便充分發(fā)揮機電設備的效益和避免事故的發(fā)生。3.1 單一泵站工程優(yōu)化運行單一泵站工程最優(yōu)化運行的準則主要有:①以泵站效率最高為準則;②以泵站耗電最少為準則;③以泵站運行費用最低為準則;④以泵站最大流量為準則。管理人員應根據不同灌江水位差時(shí)，應開(kāi)幾臺機組、居中開(kāi)機還是對稱(chēng)開(kāi)機、各機組采用什么運行方式運行等，均直接影響整個(gè)泵站的效率和能耗。管理單位應注重管理人員培訓，持證上崗，以提高泵站維護運行的安全性和經(jīng)濟性。配備變速設施或可調葉片安裝角的機組，為節能提供了更大的空間，但其優(yōu)化運行方式選擇也更為復雜，建議管理單位結合泵站基本情況編制程序計算最優(yōu)運行方式并實(shí)施。3.2多個(gè)泵站聯(lián)合優(yōu)化運行平原地區地勢平坦，河流交錯縱橫，同-~排水區域內設置多個(gè)同級排澇泵站現象時(shí)有發(fā)生;在引水、供水方面，多級站聯(lián)合運行的現象屢見(jiàn)不鮮。同級多站、多級多站聯(lián)合優(yōu)化運行主要解決兩個(gè)問(wèn)題:①通過(guò)各個(gè)站間流量配置或配合計算，達到流量平衡;②各站均處于經(jīng)濟運行工況。流量配置或配合計算一-般有 兩種方法，即圖解法和列表法;各站均處于經(jīng)濟運行工況可參考單一泵站工程優(yōu)化運行方法選定。聯(lián)合運行涉及多單位、多部門(mén)，應統- - 思想、加強溝通、統-指揮，確保聯(lián)合優(yōu)化運行的實(shí)現。3.3應用信息技術(shù)泵站優(yōu)化運行調度如何根據氣象和地理條件對這些泵站工程進(jìn)行高效調度，提高綜合防汛和調水能力,減少強排時(shí)間，以達到節能的目的，是一個(gè)非常復雜的系統工程中國煤化工的方HCNMHG式是無(wú)法解決這個(gè)難題的，只有應用現代化的信息技術(shù)才能滿(mǎn)足.上述要求。該流域綜合治理以及水資源的合理調配，不僅依賴(lài)于水利設施的合理規劃，還取決于對水利設施科學(xué)、高效地調度。防汛和水資源管理實(shí)時(shí)監控系統是新時(shí)期區域泵站工程信息化調度控制的中樞,以現代集散控制和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現全部水利設施的實(shí)時(shí)控制、統一調度、 集中管理，達到優(yōu)化運行結構、提高反應速度、降低運行成本的目的，更重要的是提高了區域防洪、排澇及抗災能力，實(shí)現了泵站工程的低能耗、高效益。4結束語(yǔ)2011年1月29日發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》，是新世紀以來(lái)中央關(guān)注“三農”的第八個(gè)“一號文件”，也是新中國成立62年來(lái)中央文件首次對水利工作進(jìn)行全面部署。隨著(zhù)大批泵站工程投入建設，如何在這些工程中貫徹“中華人民共和國節約能源法”和中央關(guān)于建立節約型社會(huì )的精神，達到節能的要求，是泵站工程設計者和管理人員迫切需要解決的工程課題。參考文獻:[1]施熙燦.泵站工程經(jīng)濟(第3版) [M].中國水利水電出版社.[2]喻湘存.系統工程教程.清華大學(xué)出版社.[3]水利部規劃計劃司.2007年全國水利發(fā)展統計公報發(fā)布.中國水利報.[4]水利水電工程管理與實(shí)務(wù)》編委會(huì ).水利水電工程管理與實(shí)務(wù)[M].中國水利水電出版社.中國煤化工YHCNMH G