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    泵站節能設計改造需要注意哪些要點?

    發布日期:2022-01-20

    一、現有排灌泵站存在的主要問題

    1.1 百分之七十的電機生產于 60~70 年代,電動機、頻敏啟動箱及低壓配電裝置等大部分屬于淘汰產品,設備很難購買配件;變壓器、開關柜、電機等產品質量差,技術落后,耗能高;電纜老化嚴重,泄漏電流嚴重超標。設備配套不合理的情況較多,主要有機泵不匹配、水泵與揚程不匹配等,造成泵站長期低效運行。

    1.2 泵站布局不合理進、出水池設計尺寸和結構布局不當,造成池壁阻水,導致水頭雍高,水頭損失較大;進水流道設計不合理,導致進水池中流態紊亂,并伴有漩渦產生。

    1.3 管理中存在的問題。調查顯示,現有的管理單位普遍存在例如機制不靈活、體制不健全、資金缺乏以及改革力度不夠等問題,有的甚至陷于癱瘓或無人管理狀態。排灌泵站為自收自支單位,沒有行政事業費撥款,2005 年以前主要收入來源是水費,即水費標準較低,征收困難,征收率基本在 20%,造成運行管理費用嚴重不足,泵站操作人員不到專業培訓,缺乏必要的專業知識,設備使用不規范,缺少正常的維護保養,泵站老化失修、損壞嚴重,導致泵站管理水平普遍偏低。

    二、泵站水機專業設計中的節能要點

    水泵是泵站的核心設備,其選型是否合理,對泵站總的裝置效率和節能效果的影響十分重要,故應慎重對待,認真研究。

    2.1 合理確定泵站的功能

    設計泵站應深入研究水文、規劃資料,因地制宜,盡量充分利用自排、自灌的自然條件,從而避免或減少泵站抽排、抽灌的使用時間,從根本上為節能奠定基礎。

    2.2 充分利用和分析水利規劃的參數

    實事求是地確定泵站的各種特征揚程,尤其是最高揚程和平均揚程,從而為泵型的選擇提供可靠的依據,從根本上避免泵的配套電機出現“大馬拉小車”現象,避免泵在平均揚程工況下(運行時間最長)運行效率偏低等現象。

    2.3 合理選擇泵型

    泵型的選擇,應根據已確定的各種特征揚程和規劃的流量要求,盡可能地選擇國內制造、安裝技術成熟、使用經驗豐富、泵結構(含傳動、葉片調整等)簡單、運行可靠、性能優越、平均揚程工況下效率較高的泵型,從而為泵的運行、維修、節能創造良好的條件。

    2.4 改造進、出水池,減小進、出水池水頭損失 對于設備的節能改造,必須要合理地確定進、出水池的具體尺寸和形狀,因為,不合理的設計既會增加設備中水頭損失,還會引起回流、漩渦、脫壁等不良水力現象,最終惡化水泵的進水條件,降低水泵效率。

    當水源條件變化時,進水池中水泵吸入管口的最小淹沒深度經常會變小,從而誘發漩渦,可采用適當降低進水池底板高度、降低水泵安裝高度的措施來改善進水條件。出水池的水頭損失與管口出流形式及出水池的形式尺寸有關,應盡量避免管口高于出水池水面的自由出流方式,該方式會顯著地增加水頭損失,應改為淹沒出流。

    三. 合理選擇電動機和變壓器

    電動機和變壓器的能耗占泵站能耗的比重最大。因此,電動機和變壓器的合理選擇是泵站節能降耗的重點。

    其要點簡述如下:

    3.1 電動機的額定功率與水泵最大軸功率之比值,稱為電機配套系數,一般取 1.05 ~1.15(甚至 1.20),但不宜超過 1.20,以免造成浪費。

    3.2 電機的額定電壓一般視電機容量而定。通常是 315 千瓦及以下的電機,其額定電壓為0.4 千伏。315 千瓦以上的電機一般優先采用高壓 10 千伏(改造工程也可選用 6 千伏,目的是利用原變配電設備)。因為電機容量過大,如仍采用 0.4 千伏,繞組中電流太大,造成電機的銅耗太大。

    3.3 電機的類型選擇。高壓電機一般容量在 800 千瓦及以上的選用同步電機,800 千瓦以下的選異步電機,且優先選鼠籠式異步機。因為 800 千瓦及以上的異 步機,其功率因數和效率均很低,另外其啟動性能也差,制造困難,費用也高。

    3.4 電機的性能參數等。應盡量選用銅繞組、高導磁率的硅鋼片鐵芯、功率因數高、能耗小、效率高的節能型新產品。

    3.5 變壓器的容量。一般在滿足最大負荷用電需要和電動機啟動時電壓降低要求的前提下,盡量使變壓器長時間運行在負荷率為 0.7 左右工況下,因為這時候變壓器的效率最高,能耗最少,有利節能。

    3.6 變壓器的類型。一般選油變(或干變),但均宜選銅繞組、高導磁率硅鋼片鐵芯,自然冷卻(風冷)、低能耗、全密封 S10 或 S11 系列(環氧樹脂澆注式)新型節能產品。


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