寧夏固海大型泵站改造工程的要點(diǎn)與體會(huì)

馬宗全

【摘要】本文探討了寧夏大型泵站--固海泵站的現(xiàn)狀、大型泵站工程改造需要控制的要點(diǎn)及大型泵站改造效果分析，對(duì)大型、中小型泵站改造具有積極的促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】固海泵站；工程改造；效果分析

一、工程概況及背景

固海揚(yáng)水工程是寧夏建設(shè)最早、規(guī)模最大的大型生態(tài)扶貧性質(zhì)的公益性揚(yáng)黃提灌工程，投運(yùn)30多年以來(lái)，發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。工程分三期建設(shè)，一期同心揚(yáng)水工程，二期固海揚(yáng)水工程，三期固海揚(yáng)水?dāng)U灌工程。一期工程始建于1975年，現(xiàn)有泵站6座，裝機(jī)43臺(tái)套，總裝機(jī)容量22000 kW，設(shè)計(jì)流量8.5 m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積17萬(wàn)畝。二期工程始建于1978年，現(xiàn)有泵站15座，裝機(jī)117臺(tái)套，裝機(jī)容量80000 kW，設(shè)計(jì)流量20 m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積40萬(wàn)畝。三期工程始建于1999年，現(xiàn)有泵站12座，裝機(jī)89臺(tái)套，裝機(jī)容量96620 kW，設(shè)計(jì)流量12.7/s，設(shè)計(jì)灌溉面積55萬(wàn)畝。

泵站建設(shè)于20世紀(jì)七八十年代，由于受當(dāng)時(shí)資金、設(shè)備和技術(shù)條件的限制，泵站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，設(shè)備選型不合理，工程配套不健全，自動(dòng)化程度低，管理手段落后，固海大型泵站老化、落后的狀況已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速發(fā)展的需要。同時(shí)，這些泵站已連續(xù)運(yùn)行三十年以上，機(jī)組超期服役，機(jī)電設(shè)備老化，工程年久失修，泵站安全和效益缺乏保障。為了保證泵站安全運(yùn)行， 加快泵站工程更新改造是非常必要的。

在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中寧夏固海揚(yáng)水工程大型泵站更新改造工程也被列入改造規(guī)劃。規(guī)劃自2009年開(kāi)始，于2009年-2014年期間實(shí)施，對(duì)固海大型泵站第一、二期工程16座泵站的土建、水工設(shè)施、機(jī)電設(shè)備及自動(dòng)化系統(tǒng)等進(jìn)行全面更新改造，現(xiàn)已完成了11座泵站更新改造。

二、科學(xué)論證、全面提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

工程實(shí)施前，工程建設(shè)單位、工程管理單位組織有關(guān)專(zhuān)家、技術(shù)人員再次對(duì)固海大型泵站改造《初設(shè)方案》進(jìn)行審查，在不超概算資金的前提下，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況提出以下建議：

1 將大戰(zhàn)場(chǎng)與羚羊寺2座泵站，新黑水溝與老黑水溝2座泵站進(jìn)行二站合一，該整合舉措能完全滿(mǎn)足原系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，節(jié)省投資成本，大大降低日后的泵站運(yùn)行管理成本，2個(gè)泵站年節(jié)約運(yùn)行管理成本300萬(wàn)元。

2 將長(zhǎng)山頭泵站、大柳木泵站泵房移址重建，解決泵站近年來(lái)出現(xiàn)的地下水位升高、縱向貫通裂縫增加，安全等級(jí)顯著降低的嚴(yán)重缺陷。

3 將原出水池薄壁溢流堰改為節(jié)能型側(cè)翻式拍門(mén)，提高裝置效率。

4 泵站主廠(chǎng)房屋面全部采用輕鋼球形網(wǎng)架、彩鋼板結(jié)構(gòu)，徹底解決泵站主廠(chǎng)房屋面多年頻繁漏雨問(wèn)題，降低投入使用后的維修成本。

5 將主廠(chǎng)房封閉圈砼的標(biāo)號(hào)由原來(lái)C20提高到C25；抗?jié)B防凍標(biāo)號(hào)由原來(lái)W4F100提高到W4F150，大大增強(qiáng)了封閉圈的強(qiáng)度及抗?jié)B防凍能力，徹底解決封閉圈運(yùn)行若干年后產(chǎn)生裂縫、滲漏等問(wèn)題。

6 將原泵站正向、側(cè)向進(jìn)水池改為圓形進(jìn)水前池，解決原結(jié)構(gòu)進(jìn)水池水力條件差、淤積嚴(yán)重的突出問(wèn)題，降低了投運(yùn)后的維護(hù)管理成本。

7 水泵選型采用具有歐洲先進(jìn)水力模型設(shè)計(jì)的KQSN、DFSS型臥式中開(kāi)蝸殼式離心泵，優(yōu)化水泵的水力模型，改善水泵機(jī)組的運(yùn)行工況，水泵運(yùn)行效率可由原78%提高至88%以上。同時(shí)，各泵站基本選擇一致的泵型，解決長(zhǎng)期以來(lái)存在的水量調(diào)配和級(jí)間流量匹配困難的問(wèn)題。

8 電動(dòng)機(jī)由原JSQ型更新為新型節(jié)能型Y系列電動(dòng)機(jī)，電壓等級(jí)由原6KV升高至10KV，絕緣等級(jí)由B級(jí)提高到F級(jí)。新型電機(jī)具有效率高、電流小、噪聲低、振動(dòng)小、溫升低、重量輕、運(yùn)行可靠、可實(shí)現(xiàn)自控、安裝維修方便等特點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)的防潮、抗沖擊能力、功率因數(shù)等性能參數(shù)也顯著提高。

9 水泵出口閥門(mén)采用PLC控制具有通信功能的緩閉式液控蝶閥，可顯著提高事故停機(jī)時(shí)水錘防護(hù)能力和自動(dòng)化監(jiān)控水平，確保機(jī)組及壓力管道的安全運(yùn)行。

三、泵站改造工程取得的效果

通過(guò)改造，固海揚(yáng)水一、二期工程流量由現(xiàn)狀26.5 m3/s恢復(fù)到28.5 m3/s的設(shè)計(jì)流量；泵站裝置效率由改造前的49%提高到70%。在改造工程目前只完成70%的情況下，系統(tǒng)能源單耗由原4.74 kwh/（kt·m）降低到4.37 kwh/（kt·m），年可節(jié)電650萬(wàn)kWh。如果改造工程全部完成，系統(tǒng)能源單耗可降低到4.30 kwh/（kt·m）以下，年節(jié)約電量預(yù)計(jì)800萬(wàn)kwh，年節(jié)約電費(fèi)支出208萬(wàn)元；泵站設(shè)備完好率由70%提高到95%以上，安全運(yùn)行率由98%提高到100%。

四、老化泵站改造工程中需重點(diǎn)控制的幾個(gè)方面

1 在設(shè)計(jì)階段重點(diǎn)考慮解決原泵站工程中存在的功能缺失和先天性缺陷，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到建成10年內(nèi)不落后。

2 重視圖紙會(huì)審工作，力求將不完善的設(shè)計(jì)及時(shí)提出，拿出較完善的技施圖。

3 組織成立堅(jiān)強(qiáng)有力、責(zé)任心強(qiáng)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)過(guò)硬的工程現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)。

4 針對(duì)水利工程施工特點(diǎn)，編制科學(xué)、合理的施工組織設(shè)計(jì)和進(jìn)度計(jì)劃，確保工程嚴(yán)格按計(jì)劃完工。

5 加強(qiáng)施工隊(duì)伍的日常安全教育工作，編制安全、可靠的專(zhuān)項(xiàng)施工方案，確保改造工程安全無(wú)事故。

6 針對(duì)水利工程冬季施工的特點(diǎn)，編制科學(xué)合理的冬季施工方案，確保工程質(zhì)量。

7 把好工程各個(gè)環(huán)節(jié)項(xiàng)目的驗(yàn)收關(guān)；加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造期間管理工作，確保設(shè)備出廠(chǎng)驗(yàn)收合格；加強(qiáng)施工材料的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收工作，從源頭上確保工程質(zhì)量。

五、老化泵站改造工程需要做好以下幾個(gè)方面的工作

1 加強(qiáng)工程改造前的普查準(zhǔn)備工作。

2 加強(qiáng)單項(xiàng)工程多項(xiàng)方案的科學(xué)論證工作。

3 加強(qiáng)科學(xué)管理和安全管理，做好施工組織工作。

4 設(shè)備、材料的生產(chǎn)供應(yīng)工作要切實(shí)落到實(shí)處，確保按計(jì)劃準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)到位。

5 為確保工程按期完成并發(fā)揮效益，確保灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉不誤農(nóng)時(shí)，要確保各階段建設(shè)進(jìn)度資金按時(shí)付款。

6 加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)操作與維護(hù)培訓(xùn)工作。

六、結(jié)語(yǔ)

固海揚(yáng)水工程大型泵站完成更新改造后，將會(huì)使寧夏這一全國(guó)大型電力提灌工程得到新生，為泵站的科學(xué)化、規(guī)范化管理和工程良性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本文是本人在工程改造中的一點(diǎn)拙見(jiàn)，希望能對(duì)全國(guó)大中型泵站今后的改造有所借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丘傳忻.泵站節(jié)能技術(shù)[M]北京.水利電力出版社，1985：101-143.

[2] 蔡可儉.小型低壓電力排灌站送變電系統(tǒng)能源損失的分析和計(jì)算[J].農(nóng)田水利與小水電，1982，2：11-13.