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抽水泵站降低能源单耗措施论文

2022-12-09 来源:汇智旅游网
抽水泵站降低能源单耗措施论文

提要:水泵出水流量增加了可靠性提高,加之灌区节水改造的实施和灌溉电价的下降,灌溉提水量逐年增加。东雷抽黄灌区以运行三十余年,国家对泵站改造项目已经列入议事日程,我们已经改造了部分落后高耗能的水泵电机及配套的高低压设备,为灌区可持续发展奠定基础。

1引言

东雷一期抽黄位于陕西省合阳县境内,从东雷一级站开始有总干渠37.5KM,沿途有4个二级站,总计大小泵站28座,灌溉面积30万亩。为合阳,澄县,大荔,蒲城四县人民的旱塬地担负着灌溉任务。

2从多年的灌溉生产情况来看制约泵站能源单耗的根本原因分析 1)、黄河河源含沙量不稳定,主要表现在上游水库排沙时间长,大约都在每年的春灌的3月中旬和下旬正值黄河桃花汛期,也是灌溉的高峰期,供水矛盾就显现出来,一边是田间干枯的禾苗,一边是水库的浑水夹渣着树枝,泥沙,杂草,芦苇根蜂拥至一级站的前池流道。

2)、是上游水库放水没有规定的时限,黄河水位时高时低。 3)、由于当初设计的原因前池流道比降太小,而且流道断面长,造成了每次停机后有少量的淤沙沉淀在流道内。

3对于以上问题采取如下的措施:

1)、及时的观测黄河河源的含沙量,以便于合理的放置检修闸前的碟梁,挡住河源的大颗粒沙,使机组在设计水位运行。

2)、在灌溉运行的检修工作中,适当调节水泵叶片的角度,将前

池流道的淤沙及时的清除,检修中对叶片进行抗磨喷涂工作,对磨蚀面先进行补焊,然后涂环氧树脂,使得叶片的动平衡度满足设计要求。

3)、是在灌溉桃花汛期间,在保证管理局灌溉用水的同时,合理开停机组,随时抽调人力对河源的杂草进行打捞保证机组流道水流的畅通。随时调节前池水位的高度,根据河源水位情况,保证机组满负荷运行。按照配水站的命令的随时开停机组。对副机设备进行全面检查,对以一些高耗能的电动机进行更换,保证不浪费每一度电。

4、通过对以上问题的分析,我们清楚的看到,影响电力提灌泵站运行效率和能源单耗的主要因素是:抽水装置的电动机、传动装置、水泵、管路、进出水池效率及日常管理维护等。

4、1电动机及输变电系统节能:

1)、电动机节能:扬水用电动机的功率损耗主要有铁芯损耗和机械损耗、定子绕组损耗、转子绕组损耗和电刷损耗、杂散损耗和同步电机的励磁损耗。在这些损耗中恒定损耗主要与制作电机所用铁芯材料、叠片厚度、叠片间绝缘性能及支承方式、冷却方式和加工质量等因素有关,而与负荷大小无关。其它损耗均与电动机所带负荷多少有关,一般在额定负荷下,鼠笼型异步电动机的恒定损耗约占总损耗的32%,可变损耗约占68%。因此电力扬水泵站的电动机节能应主要从工程设计选型和运行维护两方面开展工作。

设计选型节能:对于抽取黄河水介质的泵站,电机的选型除了要满足转速和功率相互配套以外,还应重点考虑电机效率:功率因数、功率备用系数和水泵工作条件系数等4个因素, 设计选型过程中在满

足运行容量和起动特性等要求条件下,尽量选择运行效率高、节能效果好、运行性能稳定的产品,并合理选配电动机配套容量,保证平均负荷系数在80%以上,克服\"大马拉小车\"现象。

运行维护节能:对于已投入运行和电网不允许反馈电能的电力扬水泵站,电动机节能主要有合理进行补偿,提高功率因数,定期进行维护,降低杂散损耗,对于塬下泵站的同步电机可以适时改变励磁电流,调整同步机功率因数等途径。对于塬上泵站的异步电动机对电网而言是感性负荷,运行中必将会从电网中吸收一定的无功功率,引起输电线路和变压器的能量损失增加。同时,电动机如要保证输出功率不变,因功率因数的下降也会导致定子电流增加、铜损等可变损耗增加。采用并联电容补偿和同步电动机补偿。

2)、输变电系统节能

输、变电系统主要包括输电线路与变压器。从运行管理来讲输电线路的节能,主要是进行合理的无功补偿,降低线路损耗。变压器主要设备之一,其能量损失主要有铁损和铜损两部分。当变压器的容量确定后,铁损在电源频率和电压不变的情况下仅与磁通密度的极值有关,而几乎与负荷的大小无关,所以无论空载或满载基本不变。铜损则由于原、副绕组中电阻的存在,不但与变压器额定负荷有关,而且还随负荷系数的变化而变化。额定容量越大,则额定负荷时的铜损越大,若实际负荷很小,功率因数会大幅降低,从而增加铜损。因此,选用变压器时一定要做到针对实际工作状况进行综合分析,尽量选择铁芯导磁性能好的新型节能产品,容量确定应保证负荷系数最小不低

于50%,有条件的情况下,可采取两台相互备用方式,负荷小时投一台,单台负荷系数超过70%时可根据经济运行方式两台并列运行。

实现工程效益最大化十分必要。 4、2水泵节能:

水泵是将电动机的能量传递给被输液体的能量传递设备。由于结构和工作原理影响,其内部损失主要有机械损失、水力损失和容积损失。

1)降低机械损失:机械损失包括支承装置、轴封装置和轮盘摩擦损失。这些均与结构有关,只要安装检修严格技术要求,把好质量。保证水泵在标准工况下运行即可。但是,工程管理过程中必须做到:按操作规程操作,监视润滑和冷却指标,合理调整轴封装置间隙及压盖松紧度,合理调整水泵口环,轴瓦的紧力和轴瓦的间隙,及时更换损坏密封材料,尽量保证泵体内壁和叶轮盖板过流部分的平整光洁,我们几十年的抗磨喷涂取得显著的成绩,将水泵泵腔高压区用环氧树脂等材料进行处理,延长了水泵的运行寿命,使得水泵运行台时由原来的500小时提高到1400小时。同样水泵的运行效率也提高了15%左右。

2)减小水力损失:水力损失包括水流通过水泵吸入口到出口与泵内过流部件的沿程水力损失;水流在叶轮入口处撞击旋转的涡流损失,流道断面和方向变化产生的局部水阻力损失,与水泵叶轮及泵体过流断面、几何形状有关。对于已投入使用的泵只能从加强运行管理和维护方面控制。防止的主要措施有在检修机组期间对叶轮蜗壳除

锈,对于磨蚀面,先进行抗磨然后喷涂,对于塬上泵站应在检修中查看泵腔和叶轮缝隙是否有杂物杂草等。运行中尽量使前池水位在设计水位运行。

3)减小容积损失:当密封磨损后应及时更换。根据设计图纸的技术要求,合理装配。达到预期的效果。确保水泵中开面的间隙值,即口环的紧力在技术要求的范围之内。

4、3管路的设计和改造,在设计时尽量不要两台或多台泵并联运行,减小水力损失。适当增大管径、降低管内流速以减少沿程损失,以及减少叉管、增大弯头角度以减少局部损失,提高管道效率的管道改造要同时考虑其改造费用以及改造后的运行费用,对于运行管理单位应侧重于其改造后的运行费。

5结语

综上所述1)、泵站效率提高到90%左右。

2)、水泵出水流量增加了可靠性提高,加之灌区节水改造的实施和灌溉电价的下降,灌溉提水量逐年增加。

3)、装置效率提高,能源单耗下降了。

4)、东雷抽黄灌区以运行三十余年,国家对泵站改造项目已经列入议事日程,我们已经改造了部分落后高耗能的水泵电机及配套的高低压设备,为灌区可持续发展奠定基础。

参考文献:1 奕鸿儒。 水泵及水泵站 水利电力出版社,1997.2 2叶水音 电机学 水利电力出版社2002.4

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