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7.3 泵站技术经济指标及节能技术

—、泵站技术经济指标

泵站技术管理工作的评估,是根据国家规定的技术经济指标,以定量计算为依据进行考核的,同时,也为提高栗站管理水平,进行技术改造提供基本依据。泵站管理的主要任务是管好工程设备,充分发挥泵站的效益,促进经济发展,省水节能,降低排灌成本。为了加强泵站工程
技术管理,把管理工作集中在泵站机电设备和泵站建筑物范围内,《泵站技术管理规程》(SL255—2000)把原来所列的八项技术经济指标进行了修改,渠道(渠系)水利用率与排水率和自给率不再列人考核范围。现将国家规定考核的六项技术经济指标分述如下。

(一)工程与设备完好率

1.工程完好率

工程完好率楚指在栗站管理机构负责技术管理范围内的全部工程中,完好的工程数占工程总数的百分比。即

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(二)能源单耗与泵站效率

1.能源单耗

能源单耗是指水泵机纟且将lOOOt水提高〗m所消耗的电能(kWh)或燃油量(kg)。计算
能源单耗的基本公式如下

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2.泵站效率

泵站效率晶机组输出功率与输人功率比值的百分数D泵站效率反映了泵站运行中水泵、动力机、传动装置、管路系统、进水池的综合效率,其表达式为


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3.能源单耗与泵站效率的关系

若泵站在设计、施工安装和技术管理等各方面都科学合理,则机组往运行屮的各种功率损失就小f栗站效率就高,能源单耗就低。显然,能源单耗和泵站效率是泵站的一项重要综合性技术经济指标,泵站效率和能源单耗有着密切的关系。因1kW =102 kg•m/s,若泵站效率7J&=100%,则衍1 kWh电可提水

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由上述可知,当泵站效率为100%时,0.6 kg油或2. 72 kWh电,都能提水1lam,SP每1kg 汕相当于 2_72/0.6=4.5(kWh)电。

这样,对一些配有双套动力的泵站,就可按1kg袖等于4.5kWh电进行折算。测量机槭泵站的能源单耗时,可以开机一段时间,实测其流量、扬程和耗油量,按下式计算脉冲式转速计等。

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二、泵站的节能技术

根据对能源单耗与泵站效率的研究分析,泵站节能的关键在于提高动力机、水泵、传动设备、管路和进出水池五个方面的效率。

{一)提高动力机效率

(1)电动机。当接近满载时效率最高,负载越小,效率越低,因此要求泵机应合理配套,避免“大马拉小车”。若为异步电动机,可采用变极、变转差率和变频等手段实现变速调节。若为同步电动机,则可改变励磁电流调整其功率因数,使动力机的负载达到配套耍求。

(2)柴油机。动力机为柴油机,当存在“大马拉小车”时,应根据柴油机的特性曲线,进行变速调节,使柴油机在其允许工作范围内耗油率最低的区域内正常运行。当存在“小马拉大车”时,应在水泵丁作允许条件下,适当降低水泵转速,使水泵性能适应柴油机的动力要求。

(3)主要从以下几方面考虑:①合理选型配套,动力机功率与水泵轴功率相配套;②控制动力机温度,釆取良好的通风降温措施,使动力机在规定温度下运行;③加强维护保养和检查,使动力机始终处于良好的工作状态。

(二)提高水泵效率

水泵是泵站内主要设备,提高水泵效率的途径可从以下几方面进行:

U)设计时选用效率高、高效率区宽、耗能少的栗型。

(1)提髙加工制造精度。卟轮流槽、盘面等过流表面光滑,可以减少水力损失,有利于提窩水泵效率。

(2)保证机组组装和安装质量。若水泵组装粗糙和安装精度不符合要求,水泵运行时会加速磨损,产生振动,便水泵效率降低。

(3)加强技术改造和设备更新。对于能耗大、效率低的泵站,可采取改变水泵转速、车削叶轮外径、轴流式水泵调节叶片安装角度等揹施来降低能耗。对于经调节和改造后仍不能满足实际要求的,应考虑更换性能好、效率高、能耗低的水泵,进行设备更新。

(4)合理选择机组。水泵的效率与流量、扬程有关,只有在水泵设计工况下,才能保证水泵的效率最高。偏离设计工况点,其效率就会下降5所以,对于扬程、流量随时有变化的泵站,最好采取大小水泵搭配工作,满足多数工作点在水泵高效区内运行。

(5)合理确定水泵安装高程。安装过高,会发生汽蚀现象,使流量、扬程、效率大幅度下降。加强维护管理。使水泵保持最佳技术状态。水泵运行一定时间后,不可避免地会产生机件磨损,增大泵内损失,降低水泵效率。所以,及时进行维护保养,更换已损坏零部件是保证水泵高效、正常工作的必要措施。

(三)提高传动效率

传动效率与传动方式有关,直接传动效率最高。因此,当动力机的转速满足水泵运行况要求吋,应选择直接传动。当水栗与动力机转速不配套时,可采用变速调节,除采用之带传动方式外,根据实际情况,还可采用齿轮变速箱、塔形皮带轮等传动方式。机组在行时,应保持传动设备的安装质量,首先应保持泵轴和动力机轴的同心度安装标准,对F皮带传动设备,应避免皮带打滑并保持皮带轮包角值,以提高传动效率。

(四) 提高管道效率

(1)采用经济管径。管道通过一定的流量,可以采用不同的管径。管径越大,水头损越小,管道效率就越高,但加大管径将使工程造价提高。所以,在管道节能和增加管径尽个方而应进行技术经济比较,选择投资少、耗能低的最优方案。当管径小于经济管径的&件下,加大赞径也是提高管道效率的重要措施。

(2)改善管道布置,减少不必要的管道附件。尽呈减少管道长度,管道长度与管道损b成正比,管道越短,损失越小,管道效率就越高。管道中附件越多、形状越复杂,管道水t损失越大,效率就越低所以,尽缩短管道长度、减少管道附件,不仅可减少工程投穿,而且还可减少能耗,提高管道效率。

(3)提高管道的严密性。当管道安装质量较差,接口漏水时,处于负压状态时将会吸V空气,减小过流断面,引起管道效率下降,故提髙管道的严密性,也可提高管道的效率。

上述措施可提高管道效率,减少能耗,但在具体应用时应注意,若水泵运行工作点长B处于额定工作点左侧,釆取减少管道损失措施之后,不仅可以提高管道效率,而且也可使水泵效率提高,轴功率接近水泵额定工作点的轴功率,负荷系数增大,电机效率也可提高泵站可以获得良好的节能效果。相反,水泵运行工作点长期处于水泵额定工作点右侧,仅采取减少管道损失的措施,则会使水泵运行工作点偏离额定工作点更远,其水泵效择下降会使电动机超载,有可能产生汽蚀,造成泵站总效率下降。对于此种情况,要考虑栏取调速、车削叶轮直径等措施,达到节能的目的。

(五)提高进出水池效率

计算进出水池效率的公式如下

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式中H---- 泵站净扬程,nin;

——进出水池的水头损失,m。

由式(7-29)可知,提高进出水池的效率,必须减少进出水池的水头损失。这就要求水泵机组在运行时,应保持进出水池中的水流均匀、水位平稳。若因设计、施工、管理工作的不完善影响水泵正常工作,降低泵站进出水池效率,应根据实际情况,加以改进。此外,泥沙、水草等杂物进入水荥,将会影响水泵正常工作,甚至会发生事故。所以,增设沉沙、拦污等设备,改善水质,保持水流正常流态都可提高进出水池的效率。平找正及同心度校正方法D

(1)管道的安装。管道安装要求及管段接头连接的方法,保证密封不漏气,符合安装 设计要求。

(2)泵站的运行。泵站运行工作内容,泵站运行前、运行中的检查工作,启动和停机 的要求,泵站管理制度的具体内容。

(3)水泵常见故.障及排除。水泵常见故障的原因及排除方法;曰常保养与定期保养、 小修与大修的区别;水泵检修时应注意事项。

(4)泵站技术经济指标。六项指标的由容及其计算方法。

(5)泵站测试。中、小型泵站常用测试方法;水位、压力、扬程、流量、功率、转速的测试方法。

(6)泵站节能技术。泵站节能的途径及具体方法。


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