供水泵站運(yùn)行分析與改造

徐勝利

摘 要：供水泵站的運(yùn)行管理是市場經(jīng)濟(jì)體系下泵站管理的核心內(nèi)容。文章對泵站的運(yùn)行效率進(jìn)行了分析，提出了通過引入變頻調(diào)速技術(shù)及提高管路效率等方法來提高泵站效率， 改善節(jié)能效果。通過泵站技術(shù)改造，引進(jìn)先進(jìn)的自動化、智能化科技，削減人力物力，減少后期不必要的保養(yǎng)及維護(hù)費(fèi)用，保證供水設(shè)備的穩(wěn)定性，確保安全供水的可靠性，努力打造一流的智能化、現(xiàn)代化泵站。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理；泵站效率；科技創(chuàng)新； 自動化；智能化

在我國經(jīng)濟(jì)體制改革不斷深化的形勢下，供水企業(yè)也在轉(zhuǎn)換內(nèi)部經(jīng)營機(jī)制，建立現(xiàn)代企業(yè)制度和市場經(jīng)濟(jì)體系，同時對供水企業(yè)的設(shè)備管理也提了更高的要求。泵站作為長距離供水的一個不可或缺的中轉(zhuǎn)站，應(yīng)充分發(fā)揮其應(yīng)有的效益。新的形勢下泵站設(shè)備運(yùn)行管理的中心任務(wù)，就是建立設(shè)備管理的激勵約束機(jī)制，提高泵站的運(yùn)行效率，保證設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性，力求做到高效化和智能化，促進(jìn)供水企業(yè)的設(shè)備管理工作，謀求良好有效的技術(shù)裝備為供水企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)服務(wù)。

1 泵站管理的發(fā)展現(xiàn)狀

目前多數(shù)泵站規(guī)模較小，水泵臺數(shù)較多且分布不合理，這就大大增加了運(yùn)行管理的難度。這主要體現(xiàn)在：機(jī)組設(shè)備的故障率增多，需要經(jīng)常維護(hù)；機(jī)組設(shè)備效率不斷降低，能耗較大。

2 泵站運(yùn)行效率分析

一般泵站總是按最不利情形設(shè)計的，就供水泵站而言，泵站的供水能力是按一年當(dāng)中最高供水目的最大供水時設(shè)計。而在實(shí)際運(yùn)行時，絕大部分情況是偏離了設(shè)計工況的，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失，同時影響水泵壽命，定期的保養(yǎng)費(fèi)用和配件的更換費(fèi)用，最終甚至導(dǎo)致投資回報率呈負(fù)增長的趨勢。

3 提高泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施

泵站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必須考慮泵站實(shí)際運(yùn)行是否滿足泵站本身的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全的要求，自然條件和用戶實(shí)際要求是否變化。應(yīng)使泵站具有更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，更加有利于泵站現(xiàn)代化管理。

3.1 變頻調(diào)速技術(shù)的引入

通過變頻調(diào)速取代閥門調(diào)節(jié)從而確定水泵的最佳轉(zhuǎn)速，變頻調(diào)速技術(shù)具有優(yōu)異的節(jié)能效果，根據(jù)設(shè)定的壓力自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和水泵的運(yùn)行臺數(shù)，使水泵運(yùn)行在高效節(jié)能的最佳工作狀態(tài)。

雖然使用變頻器初期投入成本較大，但系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行穩(wěn)定、保養(yǎng)周期長，設(shè)備故障率低，節(jié)能效果明顯。更為重要的是長期運(yùn)行變頻調(diào)速可靠性高，智能化強(qiáng)，便于運(yùn)行人員操作，亦能提高水泵的運(yùn)行效率，可以說是一舉多得。

3.2 提高管路效率

合理地確定管路直徑，無論對提高泵站效率、節(jié)約能源，還是對減少工程投資都具有重要意義。目前普遍對于臥式混流泵和離心泵，以往在管路布置時常布置成折線，從而造成管路較長，彎頭多。為更好地提高管路效益，可根據(jù)進(jìn)出水位的高低位置，將水泵傾斜安裝，將管路折線布置改為直線布置，縮短管路長度，減少彎頭個數(shù)。對于一般的中小型水泵，每減少一個90°彎頭，可減少局部水頭損0.18～0.27m。

另外可通過減少管路附件來提高管路效率。管路附件的局部水頭損失系數(shù)大， 引起的水頭損失也較大，運(yùn)行時必然消耗大量的能量。因此應(yīng)盡量減少不必要的管路附件。有些泵站采用底閥進(jìn)水，而底閥在管路附件的局部水頭損失系數(shù)較大，幾乎占進(jìn)水管路水頭損失的50%左右，一個DN250的底閥，其局部水頭損失系數(shù)§=44，局部水頭損失可達(dá)1.9m。而取消底閥改用真空泵充水，以及在進(jìn)水管路進(jìn)口處加裝喇叭口，都能很好抑制管路的水頭損失，節(jié)能效果顯著。據(jù)某泵站實(shí)際技術(shù)改造數(shù)據(jù)顯示，在進(jìn)水管道進(jìn)口處加裝喇叭口后，泵站效率切實(shí)提高5%～8%。再配合經(jīng)濟(jì)管徑的選擇，特別對應(yīng)長距離供水的泵站，選擇最經(jīng)濟(jì)適用的管徑，將極大地有利于水頭損失的減少和能源消耗的降低，提高管路效率。

4 智能化科技創(chuàng)新

4.1 自動化系統(tǒng)管理

一個良好的自動化系統(tǒng)能夠最大程度地控制運(yùn)營成本，降低設(shè)備故障率，延長保養(yǎng)周期，增加設(shè)備的使用壽命。目前有一些現(xiàn)代化泵站的自動化程度越來越高，甚至一些無人泵站的出現(xiàn)都預(yù)示著泵站自動化革命的步伐正不斷在加快，未來泵站的發(fā)展趨勢將逐步往中小型、緊湊型、經(jīng)濟(jì)型、智能型四型化轉(zhuǎn)變，努力發(fā)展成為集經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)管理于一體的現(xiàn)代化泵站。

4.2 先進(jìn)的智能化系統(tǒng)的引入

隨著科技創(chuàng)新的不斷發(fā)展，對于泵站的技術(shù)改造所提出的要求也越來越高，越來越多的泵站通過引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、SCADA系統(tǒng)，來提升整個泵站的自動化程度，輕松掌控所有設(shè)備的運(yùn)行狀況，謀求將人力物力降至最低，謀求效率最大化。

5 結(jié)語

綜上所述，泵站管理要實(shí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理，也是目前市場經(jīng)濟(jì)體系泵站管理的核心內(nèi)容。其目的旨在投資少、收益多；人力少，效益高；故障率少，可靠度強(qiáng)。通過對泵站效率及耗電量的分析，提出目前泵站普遍存在水泵未能工作在最佳效率區(qū)內(nèi)， 以及普遍耗電量較大，節(jié)能效果不佳等問題。針對討論課題提出提高泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行措施，引入變頻調(diào)速及提高管路效率來改善泵站效率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)電節(jié)能效果。并在泵站建設(shè)改造中不斷完善科技創(chuàng)新，努力達(dá)到自動化程度高，智能化系統(tǒng)強(qiáng)于一體的現(xiàn)代化泵站。泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理中存在的問題可能還有許多，而相應(yīng)的改造措施則需要根據(jù)自身的特色和未來的規(guī)劃來制定，此處僅對一些普遍存在和共性的問題進(jìn)行了研究和探討。隨著科技發(fā)展，時代進(jìn)步，相信泵站的一定會朝著有利于時代發(fā)展的方向前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]武潔. 供水企業(yè)設(shè)備管理之我見[J].山西建筑，2002（6）.