節能環保與經濟性運行在泵站的應用范文

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摘要：通過科學分析與綜合考量，找出泵站運行中經濟性與節能之間的均衡點，合理利用電氣設備，實現節能降耗。

關鍵詞：泵站；環保；節能；經濟性

0引言

冶金工業的用水量比較大，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能環保環節，但節能環保措施經常影響經濟性。因此，在設計方案時做到節能環保和經濟性的同步適用是保證泵站高效運行的關鍵。

1水泵機組的節能途徑

隨著我國經濟的高速發展，供電越來越緊張，尤其是需要供水不間斷的冶金工業，最急需解決的是水泵機組的節電問題,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改造。使用水量表、標準孔板或噴嘴等節流裝置，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據。

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（容積不應超過3∶1）。同時，為避免變壓器環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運行。當安裝站的數據大且操作靈活時，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備連接。

3提升效率

提升效率的關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計和制造，還應注意：①泵合理匹配功的概率儲備系數不能太大。因為負荷不達標，降低電機的效力，降低電機的功率因數，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、規格和體積，調整電機轉速，使泵站運轉效率提高，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速入手，使柴油機經濟運行。③用戶應多接觸新興產品，選擇由正規廠家生產的優質產品。電機的效率是由生產過程的水平、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。選擇設備時，應選取高質量、高效率的電機產品。后期保障過程也要嚴謹要求質量，如固定轉子與轉子之間的均勻磁隙，讓間隙尺寸在標準要求范圍，定轉子的磁心相對高度應控制在相應的范圍內；否則電機運行不穩定，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、葉片尺寸和葉輪內表面有直接關系。因此，在泵的選擇和維修中，應嚴格控制這些指標在規定范圍內。加大軸承的潤滑度可以削減機器損耗，優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，它的形狀和內表面條件影響管道的阻力系數。阻力系數又決定了必然流量下的水力喪失，因此必需合理規劃流道布局和外形，充分利用水力。另外，轉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。盡量按經濟性原則選擇配件,負載率應≥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。變壓器的體積和數目順應季候轉變引發的負荷轉變，實現經濟性運行，削減不必要的電力消耗。

5優化啟動方式

直接啟動啟動裝置雖然快捷，但會對電網造成沖擊，影響設備安全可靠運行，縮短設備的壽命。同時，大的啟動電流會使電阻發熱，加快絕緣老化，減短電機壽命，并使啟動能量過多損失。特別是經常停車時，控制沖擊電流，調節到最佳啟動電流，非常適合于各種泵的負載。三相晶閘管調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點（可以根據需要設置啟動電流乘法器）。配備軟啟動時，應考慮功能簡單、價格合理、操作方便、操作條件多的軟啟動器。具有斜坡電壓調節的軟啟動器應有斜坡電壓啟動。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

農村電網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供電經濟性高，應優先考慮。一般來說，為了環保節能，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、變徑調整。可調葉片的軸流泵一般可采用變速、變角調整。所有葉片泵均可采用變速調整。通過改換水泵零部件變速、變徑和變角有必然的限度，若水泵的性能參數與實際需要有較大差距，或葉輪、口環等零部件已損壞，應及時更換磨損的零部件，以保障水泵的正常工作。還應該加強泵的維護保養，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，應加強監督與管控，及時維護，定期檢修和更換損壞的部件。泵的葉輪、環、填料、軸承、地腳螺栓是關鍵監測對象。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，使電機發燙直至無法運行。因此應保證安裝精度以保障安裝質量。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。當發動機的轉速能滿足泵的運行時，可以將間接驅動盡可能地改變為直接傳動。當泵況發生較大變化，動力機無法調節轉速時，直接驅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交叉和半交叉傳輸。若沒有準確安置傳動裝置，則直接影響傳動效力。如果聯軸器不同心，當傳動裝置被直接驅動時，驅動軸的距離太小或者太大，以及傳動帶太緊或太松，都應做出調整、改造。此外還應提升管路效率，采用經濟管徑管道是泵站建設的重要因素,它對工程投資和運行花費及環保節能等方面均有較大影響。若管徑增大,管道阻力相應減小，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，產生更多的損耗。因此，選取經濟性管徑，用以節制經濟流速，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大，運行時會耗損大量的能量，因此應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料代替，閘閥盡量處于全開狀態。用低揚程離心泵、混流泵取締閘閥。拍門的質量一定要小，并加設均衡錘。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）管理部門應總結一套適合自己企業的節能管理措施，形成規章制度，并嚴格規范實施。

（2）泵站管理室空調器嚴格按照國家規定的標準進行控制。

（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備，確保自動控制設備的完整性，避免一些小型輔助電機處于空轉狀態。

（5）對于輔助生產管理室，如維修室應關閉電源。節約用電是項目設計時應該重點考慮的因素與條件。開發挖掘潛力，充分利用現有資源和先進實用的新技術，以投資適度、運行成本低為原則，實現節能環保的目標。通過科學分析綜合考量，找出經濟性與節能之間的均衡點，合理利用電氣設備，實現節能降耗。

8結束語

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:昆明西科工貿有限公司