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节能环保与经济性运行在泵站的应用

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摘要:通过科学分析与综合考量,找出泵站运行中经济性与节能之间的均衡点,合理利用电气设备,实现节能降耗。

关键词:泵站;环保;节能;经济性

0引言

冶金工业的用水量比较大,配置的水泵种类多,耗电量大。为提升泵站运行效率,在泵站建立过程中必须考虑节能环保环节,但节能环保措施经常影响经济性。因此,在设计方案时做到节能环保和经济性的同步适用是保证泵站高效运行的关键。

1水泵机组的节能途径

随着我国经济的高速发展,供电越来越紧张,尤其是需要供水不间断的冶金工业,最急需解决的是水泵机组的节电问题,最大限度地降低电能消耗,有效的方法是对低效能水泵机组进行技术改造。使用水量表、标准孔板或喷嘴等节流装置,容积水箱(适用于流量不大、出口压力不高的开放式系统的水泵),以及高速、中速、低速流速计等测定各类水泵的流量,参考不同的机具仪器测定各类数据。

2合理接线

泵站的主接线基本上按照泵站的负荷特色和运行特色来定。因为中小型泵站的负荷特征为3级负荷,容量较小,高压供电采纳经济型变压器连接线体例,当使用2台及2台以上的变压器时,也可采用单母线接线线路(容积不应超过3∶1)。同时,为避免变压器环流造成的损耗和负载分配给变压器的不等同,尽量不要多台变压器并联运行。当安装站的数据大且操作灵活时,电机的电压母线可以通过单母线分段连接与多台电机和其他电气设备连接。

3提升效率

提升效率的关键在于提高泵站的效率,即提高传动装置、动力机械、管道及零部件、水泵的进出口效率。发电厂的效率随着输出功率与动力机器输入功率的比值而提升。因此不仅要注意改进动力机械的设计和制造,还应注意:①泵合理匹配功的概率储备系数不能太大。因为负荷不达标,降低电机的效力,降低电机的功率因数,使得输电路线和变压器的耗损增加,并且在不加载柴油机的情况下增加燃料耗损。②可以通过改变电机型号、规格和体积,调整电机转速,使泵站运转效率提高,但又不降低传动效率和改变电机绕组。对于柴油机机组来说,除了更换合适的柴油机型号外,还可以从改变柴油机转速入手,使柴油机经济运行。③用户应多接触新兴产品,选择由正规厂家生产的优质产品。电机的效率是由生产过程的水平、工艺和材料决定的,电机的功率损耗包括铜损、铁损和涡流损耗。选择设备时,应选取高质量、高效率的电机产品。后期保障过程也要严谨要求质量,如固定转子与转子之间的均匀磁隙,让间隙尺寸在标准要求范围,定转子的磁心相对高度应控制在相应的范围内;否则电机运行不稳定,效率也会有所降低。④减少泵的机械损失、体积损失和液压损失。这些损失与泵的布局、轴承的润滑、叶片尺寸和叶轮内表面有直接关系。因此,在泵的选择和维修中,应严格控制这些指标在规定范围内。加大轴承的润滑度可以削减机器损耗,优化叶轮壳体外形可以削减液压,削减叶轮叶片与叶轮壳之间的裂缝,改良填料和其他密封位置的密封。⑤进出口是连接泵外池的重要管道,它的形状和内表面条件影响管道的阻力系数。阻力系数又决定了必然流量下的水力丧失,因此必需合理规划流道布局和外形,充分利用水力。另外,转轮的水力损失与流量的平方成正比,控制好流量也是降低液压损失的一个要点。

4配件的选择

高质量的变压器可以降低能源的消耗,但需要注意选择容量小的变压器。尽量按经济性原则选择配件,负载率应≥50%。没有排灌需求时可停止主变压器的运行,如果有照明或其他需要,可改换小变压器,以降低变压器的“铁损”,节省电能。做好后期保障工作,定期检查电机性能,正确操作电机的启动、运行、停机。应加强对柴油机机车的管理,为了减少机器摩擦损耗,必须保证相对运动部件之间的适当间隙,选择适合的润滑油,确保正常的润滑油温度。另一方面,为了提高柴油机的燃油效率,运行中控制喷淋质量和冷却水温度。收缩变电站与负荷间的间隔,以缩小配电半径,削减路线消耗。变压器的体积和数目顺应季候转变引发的负荷转变,实现经济性运行,削减不必要的电力消耗。

5优化启动方式

直接启动启动装置虽然快捷,但会对电网造成冲击,影响设备betway必威体育注册可靠运行,缩短设备的寿命。同时,大的启动电流会使电阻发热,加快绝缘老化,减短电机寿命,并使启动能量过多损失。特别是经常停车时,控制冲击电流,调节到最佳启动电流,非常适合于各种泵的负载。三相晶闸管调压器软启动器是一种新型电子软启动器,它相对于磁控和自动液阻软启动器性能更好,相对于变频器具有较低的价格,并且具有启动电流小的优点(可以根据需要设置启动电流乘法器)。配备软启动时,应考虑功能简单、价格合理、操作方便、操作条件多的软启动器。具有斜坡电压调节的软启动器应有斜坡电压启动。在接触器旁路betway必威体育官网下,软启动器可用于启动多台电机,减少一次性投资。

6保障工作

农村电网的供电半径一般不大,电源电压等级主要包括35kV,10kV和0.4kV。0.4kV电源具有较大的电流,线损和铜耗明显增加。10kV电压电源可明显降低损耗,35kV供电经济性高,应优先考虑。一般来说,为了环保节能,当泵站附近有10kV或35kV线路时,可以用T连接的方法从系统获得电力。当附近没有线路或不能满足要求时,有必要从附近的变电站建立一条特殊的10kV线路。可以采用改变水泵工作曲线的方法用以挪动工作点,使水泵与实际情况的需要工作点符合。小型混流泵和离心泵一般可以通过变速、变径调整。可调叶片的轴流泵一般可采用变速、变角调整。所有叶片泵均可采用变速调整。通过改换水泵零部件变速、变径和变角有必然的限度,若水泵的性能参数与实际需要有较大差距,或叶轮、口环等零部件已损坏,应及时更换磨损的零部件,以保障水泵的正常工作。还应该加强泵的维护保养,当水泵运行一段时间后,水泵的能量损失会有所上升。为确保泵的长期有效运行,应加强监督与管控,及时维护,定期检修和更换损坏的部件。泵的叶轮、环、填料、轴承、地脚螺栓是关键监测对象。泵的安装精度会影响泵的性能,安装精度不达标会降低泵的效率,并且会带来严重的振动和噪声,使电机发烫直至无法运行。因此应保证安装精度以保障安装质量。另外,合理选择传动效率和传动方式也会直接影响泵的传动效率。当发动机的转速能满足泵的运行时,可以将间接驱动尽可能地改变为直接传动。当泵况发生较大变化,动力机无法调节转速时,直接驱动可以改为间接传动。此时虽然传输效率有所下降,但仍会提高泵效率和管道效率。在间接传送中,通常要避免采用交叉或V交叉和半交叉传输。若没有准确安置传动装置,则直接影响传动效力。如果联轴器不同心,当传动装置被直接驱动时,驱动轴的距离太小或者太大,以及传动带太紧或太松,都应做出调整、改造。此外还应提升管路效率,采用经济管径管道是泵站建设的重要因素,它对工程投资和运行花费及环保节能等方面均有较大影响。若管径增大,管道阻力相应减小,耗电量及年度运行花费也会减少,但在最初购买管道的费用就高。同理,如果减小管径,虽然减少了初始费用,但会增大管道阻力,产生更多的损耗。因此,选取经济性管径,用以节制经济流速,在满足工程要求的前提下,可选择玻璃钢夹砂管代替常用管,削减投资成本,减少管道的损耗。其次应控制管路长度,进水管、出水管尽可能减少弯头。管路附件的局部阻力系数大,运行时会耗损大量的能量,因此应尽量减少不必要的管路附件。可以采用合理的充水方式,尽量取消底阀。管道入口和出口可以用拔取喇叭口的质料代替,闸阀尽量处于全开状态。用低扬程离心泵、混流泵取缔闸阀。拍门的质量一定要小,并加设均衡锤。还可以从消除“高射炮”式外流、保障管道的密封性等方面入手,提升管路效率。

7科学管理

(1)管理部门应总结一套适合自己企业的节能管理措施,形成规章制度,并严格规范实施。

(2)泵站管理室空调器严格按照国家规定的标准进行控制。

(3)定期对泵站进行维护保障,使泵得以高效率工作。

(4)按期维护自动控制设备,确保自动控制设备的完整性,避免一些小型辅助电机处于空转状态。

(5)对于辅助生产管理室,如维修室应关闭电源。节约用电是项目设计时应该重点考虑的因素与条件。开发挖掘潜力,充分利用现有资源和先进实用的新技术,以投资适度、运行成本低为原则,实现节能环保的目标。通过科学分析综合考量,找出经济性与节能之间的均衡点,合理利用电气设备,实现节能降耗。

8结束语

提高泵站效率的措施不是独立的,而是相辅相成,互相约束。因此,要综合考虑泵站节能潜力的提升,加强泵站管理人员培训,以泵站betway必威体育注册高效运行为目标,做好管理以及维护工作。

作者:张羽 单位:昆明西科工贸有限公司

节能环保与经济性运行在泵站的应用责任编辑:张雨    阅读:人次

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