風冷冷水空調機組在大型泵站技術供水系統中的應用

韓宏舉　,王　巖,周業龍（　江蘇省駱運水利工程管理處,江蘇　宿遷　　223800；2　江蘇省南水北調泗陽站工程建設處,江蘇　泗陽　223700）

風冷冷水空調機組在大型泵站技術供水系統中的應用

韓宏舉1,2,王巖1,周業龍1
（1江蘇省駱運水利工程管理處,江蘇宿遷223800；2江蘇省南水北調泗陽站工程建設處,江蘇泗陽223700）

摘要:針對大型泵站的技術供水系統大多存在冷卻水雜質多、管路及冷卻器容易堵塞、軸瓦瓦溫高、系統耗電量大和檢修頻繁等問題.詳細介紹江蘇省泗陽第二抽水站積極探索技術供水系統存在問題的解決辦法，幾經技術改造最終采用了風冷冷水空調機組供水與廊道清水循環供水，供、排水結合的改造方案，極大的改善了機組的運行條件，提高了大型泵站技術供水的安全性和可靠性，值得類似泵站技術供水系統改造借鑒。關鍵詞:泵站；技術供水；風冷冷水空調；技術改造

0　引言

大型泵站的輔機系統包括壓力油系統、壓縮空氣系統和技術供（排）水系統，其中技術供水系統擔負著泵站的電機軸承冷卻、水泵油導軸承的密封潤滑水和水泵橡膠軸承的潤滑等任務[1]，目前傳統的技術供水系統普遍存在供水可靠性差、能耗大的問題，直接影響機組的安全運行。為了解決技術供水系統存在冷卻水雜質多、管路及冷卻器容易堵塞、軸瓦溫高、系統耗電量大和檢修頻繁等問題.泗陽第二抽水站經過反復摸索實踐在技術供水系統中采用MFLS-10型模塊化風冷冷水空調機組,采用循環清潔水、單管道、水溫調節、斷續運行、遠程控制等措施，新系統的開發應用大大提高了主機泵冷卻系統的可行性和可靠性[2],降低了管理成本，提高了管理水平，取得了較好的社會效益和經濟效益。

1　工程概況

江蘇省泗陽第二抽水站（以下簡稱泗陽二站）位于泗陽縣縣城東南的中運河輸水線上，該工程于1995年12月動工興建，1997年3月正式投入抽水運行，該站共裝設TDL2800-3250/40立式同步電動機配套2.8ZLQk-7.0立式液壓全調節軸流泵2臺套，單機流量30m3/s,設計揚程7.0米，采用真空破壞閥斷流，總裝機容量5600kw。

2　技術供水系統運行中存在的問題

2.1采用常規供水方式

泗陽二站在設計及運行之初，采用的是供水泵下游進水池取水，水泵直接供水方式。由于中運河航運及污染等原因，在開機運行時，水中雜物較多且夾雜著大量泥沙。一方面水質較差，長期連續運行很可能會造成上、下油罐冷卻器發生穿孔，造成油缸內進水或油位下降；另一方面，經常發生取水口及倦水蓋堵塞導致供水泵取水困難，供水母管壓力下降，需停機進行處理。這兩個問題嚴重危及機組的安全運行，即使兩臺供水泵互為備用，也不能有效解決問題，且檢修工作量很大，有時還需要潛水員下水清理供水泵取水口雜物，既不安全，也不經濟。

2.2采用供水泵從機組長柄閥取水的運行方式

為了解決下游直接取水經常發生堵塞的問題，采用了供水泵取水口直接連到主機長柄閥，增設檢修清污閥的辦法，即使供水泵發生堵塞，可以排干廊道積水，關閉長柄閥，打開檢修閥，以清除雜物，這種方式和下游取水方式沒有本質上的區別，但是使檢修較為方便。

2.3采用長柄閥直接向廊道供水，供水泵直接從廊道取水，供、排結合的方式

經過運行實踐，我們決定取消檢修閥，斷開長柄閥與供水泵的直接連接，在長柄閥上增加濾網，增加供水泵取水管底閥，同時改造一臺供水泵，增加濾水器設施，仍然采用廊道直接取水方式。這樣就有兩臺離心泵可以通過廊道取水直接向母管供水，實現互為備用。這兩臺泵同時還可以實現排除廊道積水功能，實現供、排結合。經過改造后，運行較為平穩，但水質較差的問題沒有得到根本解決，而且運行時必須開啟機組長柄閥，稍有不慎，極易造成廊道及水泵層漫水事故，安全隱患較大，每年還必須定期對廊道進行清淤，盡量保證水質。

2.4采用向廊道注清水，由供水泵從廊道直接取水的方式

針對上述幾種運行方式存在的缺陷，為了解決水質問題，決定要增加一路由深井泵水塔直接向廊道注足清水，機組冷卻水由直接排至下游改為排向廊道，由供水泵實現循環供水。由于廊道容積較大，高程最低，利用廊道對機組冷卻出水進行自然冷卻，既有效地解決了堵塞問題，也解決了水質問題。從運行情況看，夏季高溫季節，一臺機組連續長時間運行，瓦溫最高也就在50℃左右，兩臺機組運行時，瓦溫亦可控制在55℃左右，基本能夠滿足運行要求，但瓦溫仍然偏高，技術供水系統第3次改造情況詳見圖1。

圖1　技術供水系統第3次改造示意圖

3　采用風冷冷水空調機組進行技術供水系統改造

3.1方案的選擇

選用兩臺MFLS-10單冷型風冷冷水空調機組，單機制冷量為3×104kal/h，兩臺機組進行并聯布置，既可單機運行，互為備用，亦可同時運行；同時將兩臺主機的冷卻進水管并聯后接至空調機組的冷水管（出水管）上，其回水管并聯后接至空調機組的進水管（熱水管）上，實現密封循環。在回水管路上設管道增壓泵一臺和補水膨脹水箱一只（兩臺空調機組共用）。改造后，與原技術供水系統可互為備用，可靠性大大提高，詳見圖2。

3.2系統性能

1）機組控制采用模塊化結構，控制器應用MCU技術，各部分均采用RS485通訊接口，具有很好的運行模式設置功能和參數調整功能，可靠性好，抗干擾能力強，并可實現計算機監控遠程操作。2）機組可實現自動流程開機、停機操作，保護功能較為齊全，包括溫差保護、過載保護、防凍保護、壓縮機壓力保護等，系統工作可靠性高。3）系統功耗較低。單臺機組的功率總計不超過13kw，包括管道泵功耗3kw，而一臺離心泵的功率亦在18kw左右，且可靠性相對較差。工程一次性投資，單臺機組的總造價約4.0萬元左右。

圖2　技術供水系統采用風冷冷水空調機組改造后示意圖

3.3系統安裝

（1）機組上端宜裝設防曬蓬，防曬蓬與機組上端距離應在2米以上，以保證風機運行的散熱。（2）機組安裝在混凝土基礎之上，高于地面1米左右，周圍要留有足夠的檢修安裝空間。（3）系統管路安裝時，要有一定坡度，以防冬季停機時能排盡管道內積水。（4）系統的所有外露要采取保溫措施，避免陽光直射。對于保證壓縮機正常工作，提高機組冷卻效果關系很大。（5）所有管道要求密封良好，不得有漏氣、漏水現象。對于水導軸承需要提供冷卻潤滑用水的機組，要采取其它的技術改造措施，不能與空調機組共用一套管路。（6）要選用適當揚程，優質高性能的管道增壓泵，以提高管道內水流速度，提高冷卻效果。

3.4系統的運行維護

（1）系統的電氣回路要經常定期或不定期的檢查，防止設備損壞或接線樁頭發熱。

（2）運行時，要注意監視壓縮機的工作壓力是否正常。

（3）機組風側換熱器的翅片要經常清洗，以保證良好的換熱效果。

4　結語

技術供水安全是大、中型泵站安全運行的關鍵因素之一。泗陽二站的技術供水系統經過多次的探索和改造，可靠性逐步得以提高，特別是選用MFLS-10型風冷冷水空調機組對系統實施改造后，極大地提高了技術供水的安全性、可靠性、經濟性。運行表明，即使在夏季高溫季節，推力瓦溫度亦可控制在45℃左右，效果良好[3]。而對于更大型的泵站或機組，可選用制冷量更大的冷水機組或幾臺冷水機組分別為水泵機組提供技術供水的方式，對于改善大中型泵站機組運行安全條件[4]，很有價值。

參考文獻：

[1]GB50265-2010泵站設計規范[S].北京:中國計劃出版社2011: 50-52.

[2]GB/T50510-2009泵站更新改造技術規范[S].北京:中國計劃出版社,2010:11.

[3]SL317-2004泵站安裝及驗收規范[S].北京:水利水電出版社2015:48-49.

[4]江蘇省質量技術監督局DB32/T1360-2009泵站運行規程[S].南京, 2000:15.

作者簡介：韓宏舉（1956-），男，工程師，主要從事：大型泵站建設施工、機電安裝、運行管理研究等工作。