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摘要：通過科學分析與綜合考量，找出泵站運行中經(jīng)濟性與節(jié)能之間的均衡點，合理利用電氣設(shè)備，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：泵站；環(huán)保；節(jié)能；經(jīng)濟性

0引言

冶金工業(yè)的用水量比較大，配置的水泵種類多，耗電量大。為提升泵站運行效率，在泵站建立過程中必須考慮節(jié)能環(huán)保環(huán)節(jié)，但節(jié)能環(huán)保措施經(jīng)常影響經(jīng)濟性。因此，在設(shè)計方案時做到節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟性的同步適用是保證泵站高效運行的關(guān)鍵。

1水泵機組的節(jié)能途徑

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，供電越來越緊張，尤其是需要供水不間斷的冶金工業(yè)，最急需解決的是水泵機組的節(jié)電問題,最大限度地降低電能消耗，有效的方法是對低效能水泵機組進行技術(shù)改造。使用水量表、標準孔板或噴嘴等節(jié)流裝置，容積水箱（適用于流量不大、出口壓力不高的開放式系統(tǒng)的水泵）,以及高速、中速、低速流速計等測定各類水泵的流量，參考不同的機具儀器測定各類數(shù)據(jù)。

2合理接線

泵站的主接線基本上按照泵站的負荷特色和運行特色來定。因為中小型泵站的負荷特征為3級負荷，容量較小，高壓供電采納經(jīng)濟型變壓器連接線體例，當使用2臺及2臺以上的變壓器時，也可采用單母線接線線路（容積不應(yīng)超過3∶1）。同時，為避免變壓器環(huán)流造成的損耗和負載分配給變壓器的不等同，盡量不要多臺變壓器并聯(lián)運行。當安裝站的數(shù)據(jù)大且操作靈活時，電機的電壓母線可以通過單母線分段連接與多臺電機和其他電氣設(shè)備連接。

3提升效率

提升效率的關(guān)鍵在于提高泵站的效率，即提高傳動裝置、動力機械、管道及零部件、水泵的進出口效率。發(fā)電廠的效率隨著輸出功率與動力機器輸入功率的比值而提升。因此不僅要注意改進動力機械的設(shè)計和制造，還應(yīng)注意：①泵合理匹配功的概率儲備系數(shù)不能太大。因為負荷不達標，降低電機的效力，降低電機的功率因數(shù)，使得輸電路線和變壓器的耗損增加，并且在不加載柴油機的情況下增加燃料耗損。②可以通過改變電機型號、規(guī)格和體積，調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，使泵站運轉(zhuǎn)效率提高，但又不降低傳動效率和改變電機繞組。對于柴油機機組來說，除了更換合適的柴油機型號外，還可以從改變柴油機轉(zhuǎn)速入手，使柴油機經(jīng)濟運行。③用戶應(yīng)多接觸新興產(chǎn)品，選擇由正規(guī)廠家生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。電機的效率是由生產(chǎn)過程的水平、工藝和材料決定的，電機的功率損耗包括銅損、鐵損和渦流損耗。選擇設(shè)備時，應(yīng)選取高質(zhì)量、高效率的電機產(chǎn)品。后期保障過程也要嚴謹要求質(zhì)量，如固定轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的均勻磁隙，讓間隙尺寸在標準要求范圍，定轉(zhuǎn)子的磁心相對高度應(yīng)控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)；否則電機運行不穩(wěn)定，效率也會有所降低。④減少泵的機械損失、體積損失和液壓損失。這些損失與泵的布局、軸承的潤滑、葉片尺寸和葉輪內(nèi)表面有直接關(guān)系。因此，在泵的選擇和維修中，應(yīng)嚴格控制這些指標在規(guī)定范圍內(nèi)。加大軸承的潤滑度可以削減機器損耗，優(yōu)化葉輪殼體外形可以削減液壓，削減葉輪葉片與葉輪殼之間的裂縫，改良填料和其他密封位置的密封。⑤進出口是連接泵外池的重要管道，它的形狀和內(nèi)表面條件影響管道的阻力系數(shù)。阻力系數(shù)又決定了必然流量下的水力喪失，因此必需合理規(guī)劃流道布局和外形，充分利用水力。另外，轉(zhuǎn)輪的水力損失與流量的平方成正比，控制好流量也是降低液壓損失的一個要點。

4配件的選擇

高質(zhì)量的變壓器可以降低能源的消耗,但需要注意選擇容量小的變壓器。盡量按經(jīng)濟性原則選擇配件,負載率應(yīng)≥50%。沒有排灌需求時可停止主變壓器的運行，如果有照明或其他需要,可改換小變壓器，以降低變壓器的“鐵損”，節(jié)省電能。做好后期保障工作，定期檢查電機性能,正確操作電機的啟動、運行、停機。應(yīng)加強對柴油機機車的管理，為了減少機器摩擦損耗，必須保證相對運動部件之間的適當間隙，選擇適合的潤滑油，確保正常的潤滑油溫度。另一方面，為了提高柴油機的燃油效率，運行中控制噴淋質(zhì)量和冷卻水溫度。收縮變電站與負荷間的間隔，以縮小配電半徑，削減路線消耗。變壓器的體積和數(shù)目順應(yīng)季候轉(zhuǎn)變引發(fā)的負荷轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)經(jīng)濟性運行，削減不必要的電力消耗。

5優(yōu)化啟動方式

直接啟動啟動裝置雖然快捷，但會對電網(wǎng)造成沖擊，影響設(shè)備安全可靠運行，縮短設(shè)備的壽命。同時，大的啟動電流會使電阻發(fā)熱，加快絕緣老化，減短電機壽命，并使啟動能量過多損失。特別是經(jīng)常停車時，控制沖擊電流，調(diào)節(jié)到最佳啟動電流，非常適合于各種泵的負載。三相晶閘管調(diào)壓器軟啟動器是一種新型電子軟啟動器，它相對于磁控和自動液阻軟啟動器性能更好，相對于變頻器具有較低的價格，并且具有啟動電流小的優(yōu)點（可以根據(jù)需要設(shè)置啟動電流乘法器）。配備軟啟動時，應(yīng)考慮功能簡單、價格合理、操作方便、操作條件多的軟啟動器。具有斜坡電壓調(diào)節(jié)的軟啟動器應(yīng)有斜坡電壓啟動。在接觸器旁路模式下，軟啟動器可用于啟動多臺電機，減少一次性投資。

6保障工作

農(nóng)村電網(wǎng)的供電半徑一般不大，電源電壓等級主要包括35kV，10kV和0.4kV。0.4kV電源具有較大的電流，線損和銅耗明顯增加。10kV電壓電源可明顯降低損耗，35kV供電經(jīng)濟性高，應(yīng)優(yōu)先考慮。一般來說，為了環(huán)保節(jié)能，當泵站附近有10kV或35kV線路時，可以用T連接的方法從系統(tǒng)獲得電力。當附近沒有線路或不能滿足要求時，有必要從附近的變電站建立一條特殊的10kV線路。可以采用改變水泵工作曲線的方法用以挪動工作點,使水泵與實際情況的需要工作點符合。小型混流泵和離心泵一般可以通過變速、變徑調(diào)整。可調(diào)葉片的軸流泵一般可采用變速、變角調(diào)整。所有葉片泵均可采用變速調(diào)整。通過改換水泵零部件變速、變徑和變角有必然的限度，若水泵的性能參數(shù)與實際需要有較大差距，或葉輪、口環(huán)等零部件已損壞，應(yīng)及時更換磨損的零部件，以保障水泵的正常工作。還應(yīng)該加強泵的維護保養(yǎng)，當水泵運行一段時間后，水泵的能量損失會有所上升。為確保泵的長期有效運行，應(yīng)加強監(jiān)督與管控，及時維護，定期檢修和更換損壞的部件。泵的葉輪、環(huán)、填料、軸承、地腳螺栓是關(guān)鍵監(jiān)測對象。泵的安裝精度會影響泵的性能，安裝精度不達標會降低泵的效率，并且會帶來嚴重的振動和噪聲，使電機發(fā)燙直至無法運行。因此應(yīng)保證安裝精度以保障安裝質(zhì)量。另外，合理選擇傳動效率和傳動方式也會直接影響泵的傳動效率。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速能滿足泵的運行時，可以將間接驅(qū)動盡可能地改變?yōu)橹苯觽鲃印．敱脹r發(fā)生較大變化，動力機無法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時，直接驅(qū)動可以改為間接傳動。此時雖然傳輸效率有所下降，但仍會提高泵效率和管道效率。在間接傳送中，通常要避免采用交叉或V交叉和半交叉?zhèn)鬏敗Ｈ魶]有準確安置傳動裝置，則直接影響傳動效力。如果聯(lián)軸器不同心，當傳動裝置被直接驅(qū)動時，驅(qū)動軸的距離太小或者太大，以及傳動帶太緊或太松，都應(yīng)做出調(diào)整、改造。此外還應(yīng)提升管路效率，采用經(jīng)濟管徑管道是泵站建設(shè)的重要因素,它對工程投資和運行花費及環(huán)保節(jié)能等方面均有較大影響。若管徑增大,管道阻力相應(yīng)減小，耗電量及年度運行花費也會減少，但在最初購買管道的費用就高。同理，如果減小管徑,雖然減少了初始費用，但會增大管道阻力，產(chǎn)生更多的損耗。因此，選取經(jīng)濟性管徑，用以節(jié)制經(jīng)濟流速，在滿足工程要求的前提下，可選擇玻璃鋼夾砂管代替常用管，削減投資成本，減少管道的損耗。其次應(yīng)控制管路長度，進水管、出水管盡可能減少彎頭。管路附件的局部阻力系數(shù)大，運行時會耗損大量的能量，因此應(yīng)盡量減少不必要的管路附件。可以采用合理的充水方式，盡量取消底閥。管道入口和出口可以用拔取喇叭口的質(zhì)料代替，閘閥盡量處于全開狀態(tài)。用低揚程離心泵、混流泵取締閘閥。拍門的質(zhì)量一定要小，并加設(shè)均衡錘。還可以從消除“高射炮”式外流、保障管道的密封性等方面入手，提升管路效率。

7科學管理

（1）管理部門應(yīng)總結(jié)一套適合自己企業(yè)的節(jié)能管理措施，形成規(guī)章制度，并嚴格規(guī)范實施。

（2）泵站管理室空調(diào)器嚴格按照國家規(guī)定的標準進行控制。

（3）定期對泵站進行維護保障，使泵得以高效率工作。

（4）按期維護自動控制設(shè)備，確保自動控制設(shè)備的完整性，避免一些小型輔助電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（5）對于輔助生產(chǎn)管理室，如維修室應(yīng)關(guān)閉電源。節(jié)約用電是項目設(shè)計時應(yīng)該重點考慮的因素與條件。開發(fā)挖掘潛力，充分利用現(xiàn)有資源和先進實用的新技術(shù)，以投資適度、運行成本低為原則，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。通過科學分析綜合考量，找出經(jīng)濟性與節(jié)能之間的均衡點，合理利用電氣設(shè)備，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

8結(jié)束語

提高泵站效率的措施不是獨立的，而是相輔相成，互相約束。因此，要綜合考慮泵站節(jié)能潛力的提升，加強泵站管理人員培訓，以泵站安全高效運行為目標，做好管理以及維護工作。

作者:張羽 單位:昆明西科工貿(mào)有限公司