对水利泵站水泵节能技术的研究

对水利泵站水泵节能技术的研究

吕婧李延开

山东省水利勘测设计院有限公司，山东省济南市250000

摘要：社会经济的发展，促进了我国水利行业的发展，在水利泵站中，水泵的节能问题是非常重要的内容。本文首先分析现阶段水泵系统现状，其次探讨水利泵站泵站运行问题，最后就水利工程水泵节能技术措施进行研究，以供参考。

关键词：水泵；技术原理；节能技术

引言

随着国内经济的不断发展，城市的现代化建设也在同步推进，城市的基础配套设施也必须同步开展。 城市水利泵站泵站作为城市基础设施的重要组成部分，对于城市的日常运转，发挥了十分重要的作用。 其中，水利泵站泵站的节能技术对于水利泵站的正常运行起着至关重要的作用。

1现阶段水泵系统现状

互联网时代，随着各类科学技术的大量涌现，多种先进技术被应用于各个行业中，以电力领域技术的应用及发展最为显著，而工业化技术在应用中较为薄弱，依然会出现能源消耗较多现象。据不完全统计，泵类产品的数量约有 4 000 万台，其中包括水泵、空气压缩机以及风机等等，装机容量已超过 1 亿 kW。但这些高容量设备在实际使用过程中，其运行效率却与预期效果相差甚远，究其原因，主要是能源消耗太大，以电力能源的消耗为例，设备在使用过程中浪费的电能在总耗电中的占比在 40%左右。这种高耗能现象存在于多数企业中，不仅大大提升了企业运营过程中的生产成本，也造成了生产效率的降低，且在增加能耗的同时，也不利于环境保护。当前应用中的水泵设备多采用普通阀门进行调节，应用变频调速调节的仅有少数。相比于普通阀门调节，变频调节能够大幅降低电能损耗，从而节约生产成本。

2水利泵站运行问题

2.1无功补偿问题

无功补偿即无功功率补偿，无功补偿能够提高电网的功率因数，降低变压器及输电线路的功率损耗，提高供电质量，因此无功补偿装置在电网中发挥了重要作用，科学合理的选择无功补偿装置，对于降低电网损耗，提高供电质量具有重要意义；若无功补偿装置选择不当，则可能造成电网电压波动、电网频率波动、谐波增大等，引起严重的问题。 因此在对泵站电气系统进行设计时，无功补偿方面的设计至关重要。

2.2启动电流大问题

启动电流是指电气设备刚启动时的冲击电流，启动电流通常情况下能够达到额定电流的4 ～7 倍，是感性设备通电瞬间到运行稳定过程中的变化量。为了保证输电线路的运行安全以及线路上其他设备的正常运行，大功率的感性设备上必须配置启动电流控制装置，以实现对启动电流的有效抑制。 一旦启动电流过大，就会对设备的使用寿命造成影响。

2.3设备稳定性异常

在当前部分水利工程中，尤其是大型的给排水泵站中，水泵一般以立式轴流泵和混流泵机组居多，在运行的过程中经常会出现噪声较大、震动剧烈、设备不稳定等情况。这是最核心的异常表现。水泵振动导致设备不稳的原因主要有以下三点：（1）水泵安装的过程中未能及时进行水平度的调整，同心度未达到实际安装要求或者超出实际的允许范围，导致在实际使用过程中存在较大震动情况；（2）机组长时间运行之后性能劣化，导轴承和轴套存在不同程度的磨损现象，这将会导致水泵泵轴摆度变大，使叶轮产生晃动，从而造成设备运行效率降低；（3）因引水前池水位、水质、流态等因素，水泵会存在汽蚀问题。此类因素均影响设备的稳定运行。

3水利工程水泵节能技术措施

3.1科学选择水泵节能技术

通过对当前供水系统中水泵节能效果的分析发现，若要充分发挥水泵设备的独特优势，就要在设计过程中充分结合多方因素的前提下，对水泵的节能技术进行科学选择。在供水流量压力维持稳定的情况下，相关技术人员才能对水泵实施节能设计。但若水泵系统在运行中发生了较为规律的改变，则相关人员可借助变频技术的优势对其实施改造。若工况能够继续保持稳定，变频技术可有效提升水泵的工作效率，并减少其在运行过程中的能源消耗。但需要的改造成本投入较大，会对供水系统的经济效益造成不利影响。当供水系统在运行过程中维持稳定，且运行工况低于设计工况的20%时，设计技术人员可在改造过程中使用叶轮切削技术。但若供水系统的运行工况大于这一指数时，则不适用叶轮切削改造，以免造成能源消耗过大，应用效果不佳的情况发生。

3.2采取切实可行的节水灌溉模式

要想进一步达到节能减耗的目的，就必须充分结合实际，制定出切实可行的节水灌溉方案。严格考察当地的水质、温度情况以及种植的农作物的生长需求情况，综合制定科学合理的灌溉方案，确保该节水灌溉的模式是切实可行的。由于不同的节水灌溉模式各有优势，所以要根据不同的工程调整灌溉形式。通常来说，应当尽量扩大灌溉的面积，尽可能减少出水的频率和用量。

3.3系统优化与调整

根据实际运行情况，进行系统的优化和调整。通过定期监测和调查，根据需求进行参数调整和系统优化，以确保电厂凝结水泵在最佳工作状态下提供所需的流量和压力。

3.4水泵运行中的节能

在水泵优化设计过程中，相关技术人员应注重整体效应，并结合运行效率，以实现优化节能。部分操作人员在对水泵系统进行操作时，普遍存在错误操作或者不规范操作等情况，不仅影响了水泵的运行效率，还对其使用年限产生不利影响。此外，水泵在运行过程中的环境具有一定的复杂性，所以，设计人员在进行节能设计时，应对不同运行环境的工艺要求与参数进行分析，才能确保水泵设备对环境的适应性。

3.5优化水泵的运行模式

在水泵的设计上，要尽可能对叶片、导叶、进水室、出水室等构件进行优化，使得构件之间相互配合，减少水流不稳定的问题。不断优化设计的形式，减少叶轮和导叶等部件所处区域的摩擦阻力，减少电力的损失。充分结合不同类型的水泵的性能曲线、配套的管道系统的曲线，详细分析其在高扬程状态下和平均扬程状态下的功率参数，确保水泵在高扬程的状态下也能保持较为平稳的运行状态。如果该水泵的运行功率与当前的扬程不匹配，可以适当进行调节或优化，将其改造成匹配的状态。及时维修和更换水泵，水泵的变速等变动都要在许可的范围内执行，如果水泵的性能和实际需求差别仍然较大，可以适当更换零部件，提高水泵能耗的综合利用率。

3.6确保水泵维护保养的科学性

在供水系统运行的过程中，相关技术人员应将节能环保意识的培养放在首要位置，同时以供水系统的实际需求为依据，科学选择水泵，在应用过程中，重视对水泵的维护与保养。多数用户在水泵的使用过程中，均未对维护保养加以重视，从而导致水泵出现阶段性问题。所以，在水泵的使用过程中，使用人员应先对其性能及维护保养的重要性进行全面了解，以便在使用过程中，及时发现并处理一些故障。定期进行维护和保养，还能在一定程度上，延长水泵的应用时间，为企业减少成本投入。

结语

综上所述，异常运行问题解决不仅与机电设备稳定运行状态控制之前存在密切关联，亦与水利工程运行价值与作用的体现存在密切关联。鉴于此，为加强对机电设备可靠、稳定运行状态的控制，需做到对水利机电设备特点、性质的明确掌握，结合现场运行情况分析机电设备出现异常现象的成因，采取针对性措施加以解决与维护，并借助预防管理措施的有效实施来促进机电设备的稳定运行。

参考文献

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