關于城市排水泵站的優(yōu)化運行管理途徑分析

佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)國土城建和水利局 廣東佛山 528000

摘要：城市排水泵站是城市水利建設不可缺少的設施，為城市發(fā)展提供基礎性服務，在穩(wěn)定城市排水系統(tǒng)順利運行中發(fā)揮著積極作用。本文即以城市排水泵站為例，對其運行控制方式進行了全面分析，就排水泵站如何進一步優(yōu)化運行管理提出了具體的措施，希望能夠為技術研究工作者提供有效借鑒。

關鍵詞：城市；排水泵站；運行管理；途徑

在城市水利工程建設中，泵站工程是不可或缺的，承擔著城市發(fā)展調水、供水、排澇等重要責任，對于實現(xiàn)城市水資源的科學調度、穩(wěn)定城市排水系統(tǒng)順利運行發(fā)揮著積極的作用。在城市化建設日益加快的背景下，社會需要更高性能的泵站工程，對排水泵站的運行提出了更加具體的標準。而就城市排水泵站的實際工作來講，不僅在工作環(huán)境上存在一定的特殊性，而且，相對于普通河道，城市排水系統(tǒng)又十分復雜，這就需要深入分析排水泵站運行方式，通過切實可行的優(yōu)化措施來提升泵站運行質量，以此保障城市排水泵站的安全化、穩(wěn)定化運行。

一 排水泵站的運行方式分析

（一）變角調節(jié)

就軸流泵和混流泵而言，一般輪毅都比較大，因此，在水泵設計上，就需要根據(jù)這一特點實現(xiàn)葉片的可調控，將操作機構安裝在輪毅內(nèi)，借助葉片軸的移動來改變傳統(tǒng)的操縱桿轉動，同時對葉片角加以改變，以此實現(xiàn)性能曲線的科學調整，這樣的調節(jié)辦法就是變角調節(jié)。根據(jù)不同的葉片轉角，會有與之相對應的性能曲線。就排水泵站的整體環(huán)境而言，為了確保水泵的良好適用性，固定的檢修是必不可少的。在檢修環(huán)節(jié)，以泵站最初的實際運行狀況作為標準，對葉片角度加以科學調整。針對一些泵站存在揚程過高的問題，根據(jù)現(xiàn)場的運行狀態(tài)，按照揚程工藝標準，實施多次的水泵工況檢查，通過對葉片轉角的科學調整，以此保證水泵的穩(wěn)定運行。

（二）科學的水泵組合

提升泵站控制效果，可通過科學的水泵組合實現(xiàn)。在了解當前泵站工況的條件下，將型號一致或者是型號不同的水泵進行科學組合，實現(xiàn)并聯(lián)運行。但要注意的是，在這種控制方式中，對泵站內(nèi)水泵的具體設置是有著一定要求的：不僅需要多臺水泵，還必須完成科學搭配水泵組合，需要較高的花費。所以，這種控制方式一般在大型優(yōu)化調度中應用較多，主要用于研究水泵扎或者發(fā)揮泵站監(jiān)控作用。

（三）水泵調速

水泵調速主要用于提升水泵性能，通過調整水泵轉速來實現(xiàn)。這種運行控制方式可以有效確保泵站的運行狀況符合實際的運行標準，在降低能源消耗、提升運行效率等方面有著獨特優(yōu)勢。與筒切削葉輪相同的是，水泵調速也是通過水泵特性曲線來做到對工作環(huán)境適應的，同時在科學確定調速范圍中，遵循水泵轉速的基本調控原則，如高效原則、不汽蝕原則以及不阻水原則等。變頻調速的控制方式在節(jié)能方面發(fā)揮重要作用，但是需要較高的控制成本，因此在該控制方式的實際運用時，需要同時進行節(jié)電計算，

水泵調速裝置異步電動機的電源頻率與轉速有計算公式為：

n=60 f（1-s）/p

公式中，n——異步電動機轉速；f——電源頻率；s——異步電動機轉差率；p——電動機極對數(shù)。

（四）聞閥調節(jié)

在適應泵站的工作環(huán)境、實現(xiàn)對水泵工況點的科學控制方面，聞閥調節(jié)發(fā)揮了巨大的作用。該運行控制方式在水泵出口控制閥開啟環(huán)節(jié)，通過科學調控，有效控制水泵工況點，達到適應泵站工作需求的最終目的。如果所需揚程低于水泵時間揚程，為了保證恒流狀態(tài)，就需要調小出水聞閥，這樣才能使凈水構筑物免受沖擊負荷的作用。閘閥調節(jié)的優(yōu)勢在于操作簡單、不需要較高的成本，尤其適用于那些水位變幅不大的泵站。但是，對于那些水位變幅過大的泵站來講，應用聞閥調節(jié)這一控制方式，會在聞閥位置造成較高的能耗，適用性不強。對此，運行控制可以通過調速、科學水泵組合或者換輪的方式來實現(xiàn)。

二 排水泵站運行優(yōu)化的具體措施

（一）實現(xiàn)自動化的泵站控制

一般來講，泵站的設備運行大部分是直接控制的，借助就地控制系統(tǒng)實現(xiàn)。泵站在現(xiàn)場運行中，會接收到由監(jiān)控系統(tǒng)傳來的全方位調控指令以及相關的運行數(shù)據(jù)，泵站即以此信息作為主要條件參數(shù)，完成自動控制，并在監(jiān)控系統(tǒng)的整個流量控制環(huán)節(jié)發(fā)揮協(xié)同作用。如果在泵站運行中，可以根據(jù)運行環(huán)境的實際情況，借助計算機控制算法，實現(xiàn)對泵站的科學化、實時化調控，將會在很大程度上改善泵站的整體運行效率。

就計算機監(jiān)控系統(tǒng)而言，不僅可以實現(xiàn)對泵站主機的有效保護以及對變壓器的科學控制，還可以完成對泵站主要輔助設備的全面調整，更可實現(xiàn)歲水情信息的全面接收和處理，借助主控室內(nèi)的主要功能，如處理功能、顯示功能以及數(shù)據(jù)分析功能等做到對現(xiàn)場的全面控制并實施有效的分散保護。要實現(xiàn)泵站自動化控制，首先要適應泵站的實際工作環(huán)境，掌握實際運行要求，這樣才能實施及時的設備維護，避免控制系統(tǒng)閑置問題的出現(xiàn)，從而保障設備的穩(wěn)定運行。構成泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設備眾多，包括泵站遠程測控終端、計算測量設備、通信與監(jiān)控設備、攝像設備等，系統(tǒng)具備遠程控制功能、數(shù)據(jù)監(jiān)測及存儲功能、查詢功能以及報警功能等，不僅可以實現(xiàn)對泵站的遠程自動化控制，也可以實現(xiàn)對設備的遠程自動化控制，對于減輕人員工作負擔，提升工作效率有積極意義。

（二）提升進出水池效率

影響泵站工作效率的重要因素就是進出水池的水流條件。同時，良好的水流條件也是提高進出水池效率的基礎。因此，為了確保進出水池能有較高的工作效率，必須對現(xiàn)有的不恰當水池加以改造。就建成時間不長的泵站而言，如果進出水池在尺寸上不符合標準、在形狀上不滿足要求，是極易發(fā)生池內(nèi)回流的，而且，還更容易導致池內(nèi)漩渦，不利于水泵的穩(wěn)定運行。一般，污水管的作用是處理生活廢水，如果進水池面積不夠、擴散角不符合要求、擴散段寬度不足，水流到前池后發(fā)生急劇擴散，就會導致水流狀態(tài)不正常，出現(xiàn)回流、漩渦等問題，無法滿足均勻的水流標準。而且，這樣還很容易出現(xiàn)泥沙堆積，對于提高水泵效率、保證水泵正常運行是極為不利的。

實施水池清挖作業(yè)，主要步驟如下：一是制定施工計劃。對進水池的淤積量進行科學測量和全面分析，明確水池位置，以水池概況為基礎，制定適宜的施工計劃，并提出安全施工建議。二是氣體測量。在關閉泵站閥門之前，首先要對池內(nèi)氣體進行科學測定，確保其成分及含量完全滿足安全條件。等到閥門關閉，開始抽水，直到水位符合作業(yè)標準時停止。然后，再一次對池內(nèi)氣體進行科學測量。三是水池清挖。整個清挖作業(yè)從最遠的出泥處開始，由內(nèi)而外進行，作業(yè)人員必須穿戴好防護衣，挖出的淤泥全部運到泥斗車上。同時，要注意的是，清挖作業(yè)要實施班組輪換制，每位作業(yè)人員不能在池內(nèi)工作超過一小時。

（三）降低無功損耗

一般來講，泵站運行需要的電耗量是非常大的，這就代表著較大無功損耗量的產(chǎn)生。而如果無功功率過大，除了會使設備發(fā)熱、造成線損之外，功率因數(shù)的降低也會造成電網(wǎng)有功功率的大幅減少，這就會更大程度上導致較大的線路無功電能消耗。

線路功率損耗是與功率因數(shù)密切相關的，功率因數(shù)高，就不會產(chǎn)生較大的線路功率損耗，對于維護設備的穩(wěn)定運行有積極意義。因此，可通過功率因數(shù)的改善來達到泵站節(jié)能的目的，主要借助科學配置無功功率設備來實現(xiàn)。在具體實施中，首先要考慮泵站的實際情況，對無功補償設備配置自動補償系統(tǒng)，以此來平衡泵站無功功率，確保功率因數(shù)值的有效提升。其次，在設備檢修作業(yè)中，必須對包括電容器在內(nèi)的老化設備進行更換，有效保證超出0.9的功率因數(shù)值。除此之外，對于無功功率設備，還要實施設備運行的定期檢查，明確設備運行狀況，發(fā)現(xiàn)設備運行故障，在第一時間進行檢修，確保不會由于設備故障而造成功率因數(shù)值下降。

三 結語

本文以城市排水泵站為例，通過介紹變角調節(jié)、科學的水泵組合、水泵調速、聞閥調節(jié)對泵站的主要運行控制方式進行了分析，就排水泵站如何實現(xiàn)運行優(yōu)化，從實現(xiàn)自動化的泵站控制、提升進出水池效率、降低無功損耗三個方面提出了具體的措施，希望能夠為相關技術研究工作者提供有效借鑒。在城市發(fā)展中，排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是必不可少的，而良好的排水泵站運行管理對于維護排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要的作用，所以，相關技術研究工作者需要加緊探討排水泵站的優(yōu)化運行，對優(yōu)化要點以及有效的技術措施進行總結，以此實現(xiàn)對城市排水泵站運行質量的科學提升以及整體工作效率的進一步改善。

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