我國大中型泵站都應用了哪些先進技術?+ 查看更多
大中型泵站單機流量和配套的電動機功率均較大。對于大中型低揚程泵站而言,尤其是排澇泵站由于其功能任務的要求,泵組的可靠性、穩定性和應急響應能力十分重要。因此,在泵組的選型和設計時,如何充分協調和處理泵組技術先進性、高效性和泵組穩定性、可靠性之間的相互關系,顯得尤為重要。

大中型泵站中應用的先進技術主要可分為以下幾類:
軸流泵葉片角度液壓調節技術
1.技術優點
(1) 降低配套電動機功率:在泵組起動和高揚程下運行時,可以通過液壓調節機構,將葉片向小角度調節,以降低水泵軸功率,減少配套的電動機功率,節省工程投資。
(2) 優化水泵運行工況:可根據進、出水池水位差,通過調節葉片安裝角度,在保證泵組流量的前提下,優化水泵運行工況,提高泵組運行效率和穩定性。
(3) 調節平穩、可靠:葉片角度液壓調節具有傳統液壓系統工作平穩的特點,也通過葉片角度的電氣和機械雙套反饋裝置,保證葉片角度調節的準確性和不出現較大的漂移,實現泵組的穩定運行。
2.技術缺點
部分泵型的液壓全調節系統技術未普及,液壓全調系統由調節器、授油器、操作油管、輪轂內操作傳動機構以及信號反饋裝置等組成。該系統在立式泵上技術已經較成熟,結構型式趨于固定,但是在帶齒輪箱的泵組中(如斜式泵和豎井貫流泵),國內在該系統的設計、制造、調試和運行等相關環節尚缺乏成熟經驗,因此系統技術尚可進一步借鑒水電站水輪機的相關技術,尤其是授油器的安裝位置、反饋型式等關鍵技術有待于進一步優化。
高壓變頻調節技術
1.技術優點
(1) 節能顯著:高壓變頻技術主要應用于大型的供水泵站。通過高壓變頻使得泵組在低揚程工況下,可以通過降速維持泵組按要求的設計流量運行,避免了因揚程降低而造成的電能浪費,同時,也減少泵組軸功率,起到節能的作用。
(2) 改善泵組運行狀態:泵組進入低揚程運行后,其NPSHr會顯著增加, 水泵抗汽蝕的能力減弱,機組振動、噪聲均可能相應加大。通過變頻調節,可以降低轉速值,減小NPSHr,避免水泵發生汽蝕,提高泵組運行的穩定性。
(3) 調節靈活:高壓變頻調節簡單、靈活,可以通過壓力和流量等信號控制泵組變頻運行。
2.應用的局限性
由于高壓變頻器配置所需的投資大,尤其是單機容量較大的大中型變頻器不僅成本高,而且對布置、運行維護條件的要求也高。此外,國內相關變頻器制造企業的研發生產能力也有待提高,因此其應用受到一定限制。
3.高壓變頻技術應用現狀
高壓變頻技術已經在大、中型供水工程中逐步得到應用,例如: 嘉興域外引水工程、上海青草沙供水工程等。
大型潛水泵齒輪箱變速技術
1.技術優點
可減少電動機尺寸,提高裝置效率。為了減少大型潛水泵的配套電動機尺寸,保證水泵具有良好的過流條件,減少水力損失,在水泵口徑>1600mm 左右時,采用高速電動機配行星齒輪箱的技術,可有效提高泵站裝置效率,降低運行成本。
2.應用現狀
國內大多數的大型潛水泵站均采用了齒輪箱變速方案。浙江省袍江泵站等也采用了潛水泵配套齒輪箱變速的方案。
大型潛水貫流泵技術
主要技術優點為:水力損失小,裝置效率高。
大型潛水貫流泵技術的應用已經將潛水貫流泵的最大單機流量提高到25m³/s 左右。該技術使得潛水貫流泵可以被應用到所有的低揚程大中型泵站中。由于潛水貫流泵與豎井貫流泵相比,布置簡單,機電安裝速度快,運行噪聲低,因此目前已經被越來越多的中型泵站采用,而隨著其大型化技術日趨成熟,使得潛水貫流泵可以進一步取代豎井貫流泵的位置,應用到更多的較大型泵站中。
技術供水二次冷卻技術
1.技術優點
(1) 水質清潔可避免技術供水管路堵塞:二次冷卻系統采用自來水密閉循環,對設備進行冷卻,水質清潔、無雜質,主要應用于大型干式泵站, 因大型機組的冷卻潤滑用水量大,且對水質要求較高。采用河水做為潤滑冷卻水源容易造成濾水器及管路堵塞,影響機組正常使用。尤其在排澇期間,河道水質較差, 技術供水管路易被堵塞,影響泵站運行。
(2) 循環使用可節約自來水用量:由于循環系統是密閉的,所以自來水損失率很低,大大降低了自來水用量。
2.技術缺點
系統主要由技術供水加壓泵、循環泵、板式熱交換器、全自動濾水器和自來水箱等設備組成。因此,系統比常規的技術供水系統復雜,機電安裝工作量較大,機組管路較復雜。
3.應用現狀
目前,二次冷卻系統在國內泵站中已逐步有較多應用。如南水北調邳州站、上海青草沙引水工程、浙江余姚泗門泵站和浙江澥浦泵站等大型泵站,均采用了不同型式的二次冷卻系統,且使用情況良好, 值得推廣。目前浙江正在建設的南臺頭泵站、臥旗泵站和馬山閘站等大型工程,也采用了二次冷卻技術。



