范民敏
(甘肅省景泰川電力提灌管理局,甘肅 白銀 730400)
能源消耗水平對于一個國家來說十分重要,從大的方面來說,它能夠反映出國家的社會發展水平以及經濟結構;從小的方面來說,它能夠反映出企業或者單位的管理水平以及發展能力。節能降耗是十分重要的一項工作,特別是對于高耗能生產單位,節能降耗可以有效提高企業或者單位的經濟效益,所以,電力企業要針對電力提灌泵站運用相應的節能降耗措施。
各種電力工程在長時間的運行過程中,設備老化是無法避免的一個問題。一般表現為很多水泵的軸功率以及配用功率相對較大,相反,揚程卻相對比較短,這種情況的存在會使水泵的配用功率等一些方面比較低。而若是揚程功率比較大,水泵的揚程會比較短,導致其運行過程中消耗大量的能源,設備的運行效率相對也會降低,不能得到理想的經濟效益[1]。
水泵使用一段時間后,往往會出現各種問題,特別是閥門回水現象。一旦出現這種現象,可能會產生十分嚴重的影響。閥門回水現象的出現主要是由于在運用水泵的過程中,水泵長時間被泥沙沖刷以及磨損,導致水泵閥體出現磨損。另外,長時間受泥沙沖刷的影響,閥門會產生凹槽,以致閥門不能關閉,出現回水問題。一旦回水水量比較大,向主機倒灌,那么就會為設備的正常安全運轉帶來不利影響,能源消耗量也會隨之增加,嚴重的話,還可能導致各種安全事故。這不僅僅會帶來較大的經濟損失,而且還可能威脅到相關工作人員的生命安全。
電力提灌泵站運行中十分普遍的一個問題就是出水拍門水頭損失。針對這種類型問題,相關工作人員需要積極進行研究以及分析。這種問題經常是在水泵正常運行時,受水流動力條件的影響出現的。因為一般在制造水泵的時候會選擇鐵質材料,所以,其自身的重量相對比較重,在啟動的過程中,往往會有較多的水沖擊水泵,這樣會為設備的安全穩定運行帶來嚴重不利影響,而且在啟動的過程中,還需要耗費大量能量。若是無法及時解決這一問題,拍門水頭長期受到水流的沖擊,會導致拍門不能閉合,使回水量變多,消耗的水量也會隨之增加,進而無法保證經濟效益,甚至是降低經濟效益[2]。
如果從電力提灌泵站的基礎設計角度進行分析,因為設計工作缺乏科學性以及合理性,導致設計存在一些漏洞,使機械運行的過程中耗費大量能源,提高運用成本,這一問題也是十分常見的問題之一。由于設計因素中,導致電力提灌泵站運行消耗大量能源的主要表現包括:管線設計比較復雜,設計大量的無效閥門,管徑設計和使用的不同導致出現浪費資源、中間能源消耗量變多、無功損耗量變多的情況,對優化電力提灌泵站的運行效率以及質量帶來一些不利影響。
通過分析電力提灌泵站的建設以及運行發現,加強基礎勘察工作,完善工程設計,能夠有效提高電力提灌泵站的運行質量,降低后續運行過程中能源消耗量。在具體開展工作的過程中,開展基礎勘察需要根據區域水文信息情況、氣候環境具體情況、地理環境特點開展相應的設計工作。通過這種結合實際情況的方式開展工程設計工作,減少系統設計中的一些無效閥門,統一基礎管線參數,確保其參數相同,優化電力提灌泵站運行中的性能,并且降低由于系統設計工作和中間消耗大量能源而造成的運行成本增多問題出現概率。
電力提灌泵站中耗電量最多的設備之一就是電機設備,所以,在針對老舊電力提灌泵站開展設備更新改造工作的過程中,需要運用一些新穎先進的技術,挑選新型的節能電機運用到實際運行中。電機的實際功率要和水機的實際功率相符合,一旦選擇功率較大的電機,而水機的實際功率不符合電機的實際功率,那么就會導致消耗大量能源、降低工作效率、提高單耗成本。大部分電力工程泵站電機在沒有開展改造工作之前,存在電機功率和水機功率不符的情況,以至于電機無法在最佳運行狀態下開展工作,導致出現耗電量大、功率相對比較低、提水成本高等一些問題。針對這種情況,開展工程改造工作,及時更換新型、節能以及功率匹配的電機,可以有效減少單位能源消耗量,達到理想的改造目標[3]。
大部分電力工程為多階梯以及高揚程的提灌工程,調度對于提灌工程而言,是一個非常重要的部門,會直接影響節能降耗的效果,制定完善、全面的調度方案尤其重要,會為節能降耗的效果帶來直接影響。所以,需要確保各個泵站之間流量可以相互匹配,支渠閘口以及干支閘口可以自動化調節流量,降低調節流量的開機以及停機概率,減少各個泵站之間因為流量不匹配而流出大量水量問題的出現概率,并且確保各個泵站前池水位可以在高水位下正常運行,使漩渦氣蝕不斷減少,優化提水效率。電力提灌泵站在流量較小、負荷較小運行提水期間,使用效率比較高的機組。在條件允許的情況下挑選單機單管,盡量不要多個機組使用相同的管道,加強對相關流量的監測,將監測數據記錄下來,譬如,水泵流量為3.5 m3/s,那么單機單管的運行流量則是3.7 m3/s,而雙機單管的運行流量則為3.4 m3/s,由此可見,雙機單管的運行流量為單機單管運行流量的94%[4]。
對電力提灌泵站中的水泵開展精細化檢修工作十分重要,這項工作會直接決定水泵的出水效率。為滿足檢修周期要求的水泵進行檢查非常重要,在檢修的過程中需要及時更換葉輪密封口環,密封口環在水泵使用的過程中,會受到磨損,當磨損間隙變大時,出水效率會隨之降低,口環間磨損程度的大小會對水泵的實際出水效率帶來直接影響。當口環間磨損程度較大時,會降低水泵的實際出水效率;當口環間磨損程度較小時,那么也會對水泵的出水效率帶來影響,但是影響并不是很大。如果水泵葉輪存在穿孔等問題,那么相關工作人員需要及時處理,減少水力資源的損失。有一些工程會直接取河水提灌,而河水中含有大量的泥沙,提灌的過程中會導致水泵構件磨損問題十分嚴重,面對這種情況,相關工作人員可以利用復合材料對水泵體進行養護,這樣不僅僅可以有效保護泵體,而且還能夠有效減少氣蝕,優化水流條件。在對水泵的軸承開展保養工作時,需要根據制定的規定運行周期開展保養工作。例如,經過改造的水泵運用滾動軸承按照2 000 h的周期開展清洗工作,且需要及時更換潤滑油,大型水泵運用滾動軸承可以得到良好的效果,降低運行過程中出現發熱等一些事故的概率,延長軸承的實際使用時間,和運用滑動軸承管道冷卻水回流損失進行對比,滾動軸承能夠有效提升運行效率。
如果想要實現節能降耗,那么可以構建科學合理的標準化運行管理制度。北方冬季天氣比較寒冷,若是一味地想要多提水量,延長冬季寒冷天氣時的運行時間,那么極易于使水泵設備以及渠道等部位出現凍脹情況,最終既無法多提水量,又造成一些經濟損失,且使工程的使用時間出現減少的情況。在日常開展維護巡查工作的過程中,值班運行工作者要加強和調度工作者的溝通,一旦遇到大風、下雪等一些極端天氣時,更加需要加強巡視工作,如果在巡視的過程中發現前池被吹進各種雜物,那么要立即清理,防止雜物進入到泵腔內導致機組出現振動等情況。在日常工作中,還需要觀察備用機組管道液壓閥門是否出現回水現象,因為卡阻以及密封經常會導致出現回水現象,遇到這種情況時,要立即進行處理,否則不僅僅會導致損耗大量能源,而且還會使其存在安全隱患,威脅到相關工作者的生命安全。對電器設備開展日常維護工作的過程中,要足夠認真細致,例如定期對變頻器等進行清理和除塵、對蓄電池運用冬季保暖措施等,科學維護能夠有效減少電器出現故障的概率,延長電器的實際使用時間。另外,各個單位需要積極開展有關節能降耗的培訓活動,構建能源消耗量化考核,促使每位工作者以及運行管理工作者從自身做起,在各個細節著手,產生更加豐厚的經濟效益,提高節能降耗的經濟效益[5-6]。
完善管路設計是確保電力提灌泵站實現節能降耗的關鍵措施之一,只有運用滿足相關要求以及設計標準的管道,才可以減少能源的消耗數量。具體可以從兩方面入手:首先,電力提灌泵站在實際運行時,管道是非常重要的內容之一,需要針對管道開展科學合理的選擇工作,主要為選擇管道道徑,當管徑參數在合理范圍內時,才可以減少能源的消耗量,還可以有效控制相應成本,提高經濟效益;其次,在挑選管道的過程中,需要加強對管道長度的關注,根據電力提灌泵站的具體情況,挑選科學合理的管道長度,這樣可以達到節能降耗的目標,降低相關費用[7]。
在電力提灌泵站中,如果想要實現節能降耗的目標,那么需要在源頭以及運行管理兩個方面入手,在設備購買、建設、日常管理等各個環節融入節能降耗理念,為電力提灌泵站實現節能降耗奠定良好基礎。在實際運行管理的過程中,通過精細化管理等人為因素開展節能降耗工作,從各個方面提升能源的使用率,最終實現理想的社會以及經濟效益,推動電力行業的發展。