高揚(yáng)程電力提灌泵站節(jié)能降耗的措施

楊文鋒

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

現(xiàn)今社會(huì)開始轉(zhuǎn)向節(jié)約經(jīng)濟(jì)型社會(huì)，節(jié)能降耗政策落實(shí)在各個(gè)行業(yè)。高揚(yáng)程電力提灌泵站作為國(guó)家工程中的重點(diǎn)，在工作過(guò)程中自然也要實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，降低能源消耗量。這不僅能提升高揚(yáng)程電力提灌泵站的工作效率，還能實(shí)現(xiàn)其節(jié)能降耗的目標(biāo)。因此，相關(guān)單位要從各個(gè)方面對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站節(jié)能降耗工作進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

1 高揚(yáng)程電力提灌泵站節(jié)能降耗相關(guān)因素

在高揚(yáng)程電力提灌泵站節(jié)能降耗方面，有一部分因素能夠?qū)崟r(shí)影響其節(jié)能降耗的過(guò)程。

（1）設(shè)計(jì)因素。在高揚(yáng)程電力提灌泵站的設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)涉及高揚(yáng)程電力提灌泵站的實(shí)際運(yùn)行與應(yīng)用，其中由于設(shè)計(jì)中的缺陷與不合理部分影響，很容易在電力提灌泵站的運(yùn)行中發(fā)生能源損耗過(guò)大的情況。設(shè)計(jì)中能夠影響能源消耗的部分有很多，包括管線設(shè)計(jì)、閥門設(shè)計(jì)、管徑設(shè)計(jì)等。

（2）系統(tǒng)控制因素。如果系統(tǒng)的智能化處理效率不足，就會(huì)導(dǎo)致電力提灌泵站中能源消耗過(guò)程中的控制力度不足，從而導(dǎo)致能源未回收、電力提灌泵站工作不協(xié)調(diào)導(dǎo)致能源消耗過(guò)大等現(xiàn)象；

（3）設(shè)備因素。在高揚(yáng)程電力提灌泵站中，設(shè)備老化或者質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題故障，就會(huì)造成電力提灌泵站的工作中能源消耗過(guò)大，工作效率低，甚至出現(xiàn)電力提灌泵站運(yùn)行障礙問(wèn)題。

2 高揚(yáng)程電力提灌泵站高能耗原因

2.1 閥門回水

在電力提灌泵站中，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，導(dǎo)致閥門受到水中泥沙的沖刷過(guò)多，在閥門處形成凹槽。這會(huì)導(dǎo)致閥門在工作時(shí)關(guān)閉不嚴(yán)，就會(huì)產(chǎn)生閥門回水的現(xiàn)象。這類現(xiàn)象對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站的影響很大，倒回的水會(huì)堵在閥門處，影響水泵的工作效率，甚至在回水量較大的時(shí)候，水流還會(huì)通過(guò)閥門倒流回主機(jī)中，加大能源消耗，甚至造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

2.2 設(shè)備老化

高揚(yáng)程電力提灌泵站中，由于大部分設(shè)備與水流的接觸較多，且使用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)造成相應(yīng)的設(shè)備出現(xiàn)老化情況。其中水泵的揚(yáng)程會(huì)下降，功率也會(huì)減小，工作時(shí)想達(dá)到相同的效率與效果，就需要消耗更多的能源。這會(huì)造成能源的消耗逐漸增大，但是，設(shè)備的工作效率沒(méi)有提高，甚至還可能降低，損害了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

2.3 出水拍門水頭損失

在水泵啟動(dòng)時(shí)，由于水流的重力動(dòng)力原因，會(huì)產(chǎn)生大量水量對(duì)水泵整體的拍擊，這會(huì)給電力提灌泵站的工作帶來(lái)隱患，造成泵站的工作安全問(wèn)題。而且過(guò)程中由于水量的拍擊，讓啟動(dòng)時(shí)的難度加大，能源消耗也加大，不利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

2.4 水中雜質(zhì)較多

由于我國(guó)環(huán)境條件、土壤條件以及水文條件等方面因素的影響，部分河流中的泥沙雜質(zhì)含量較為充分，水質(zhì)點(diǎn)受雜質(zhì)影響較為顯著，在提灌水泵運(yùn)行過(guò)程中容易給水泵設(shè)備帶來(lái)一定程度上的損耗，從而影響了水泵節(jié)能效果。另外，大量雜質(zhì)得不到有效的清理和去除還可能導(dǎo)致水泵閥門發(fā)生卡阻或閉合現(xiàn)象，從而制約了水泵電機(jī)的正常運(yùn)行功率，使后期維修保養(yǎng)成本難以得到有效管控。一些泵站在運(yùn)行過(guò)程中也沒(méi)有針對(duì)水中雜質(zhì)采取合理手段進(jìn)行有效清理，不僅導(dǎo)致設(shè)備磨損嚴(yán)重，同時(shí)，也使泵站節(jié)能壓力不斷增大，阻礙了節(jié)能降耗措施的進(jìn)一步落實(shí)。

3 節(jié)能降耗措施在高揚(yáng)程電力提灌泵站的應(yīng)用

3.1 管路設(shè)計(jì)優(yōu)化

管道是高揚(yáng)程電力提灌泵站的重要組成部分之一，科學(xué)地選擇管道，對(duì)管道的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，能夠提高管道在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)能源的節(jié)約、工作效率的提升以及運(yùn)營(yíng)成本的控制。在管道優(yōu)化中，最先要考慮的就是管道的管徑大小，要確保管徑的大小能夠滿足電力提灌泵站在工作過(guò)程中的水流經(jīng)過(guò)，相關(guān)人員應(yīng)參考電力提灌泵站的實(shí)際情況，對(duì)內(nèi)部的水泵管徑進(jìn)行計(jì)算與測(cè)量，實(shí)現(xiàn)管道的管徑數(shù)值貼合高揚(yáng)程電力提灌泵站的運(yùn)行情況。對(duì)于管道的長(zhǎng)度，相關(guān)人員也應(yīng)該有所限定，管道的長(zhǎng)度不合適的情況下會(huì)降低電力提灌泵站的工作效率，提高其工作過(guò)程中的能源消耗，導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不佳。因此，在設(shè)計(jì)管道的長(zhǎng)度時(shí)，必須結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，讓管道的長(zhǎng)度適中，保證管道在電力提灌泵站中的效用發(fā)揮。

另外，在部分電力提灌泵站的設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中，受設(shè)計(jì)思路、技術(shù)水平等方面因素的影響和制約，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中可能會(huì)存在無(wú)效閥門，這類管線閥門不僅提高了泵站管道的建設(shè)成本，同時(shí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)電力提灌工程的節(jié)能降耗也產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。相關(guān)管線設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站管線設(shè)計(jì)思路進(jìn)行重新梳理和深度優(yōu)化，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道系統(tǒng)內(nèi)部的無(wú)效閥門予以有效去除，并著力統(tǒng)一各功能管線之間的參數(shù)，使泵站的運(yùn)行流程更加規(guī)范有序，為節(jié)能降耗工作的進(jìn)一步開展提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)，有效避免了由于管線設(shè)計(jì)不良造成的能量輸送損耗，同時(shí)，也使高揚(yáng)程電力提灌泵站的運(yùn)行與管理成本得到更加充分有效的控制。

3.2 加強(qiáng)調(diào)度工作

高揚(yáng)程電力提灌泵站的運(yùn)行中會(huì)由系統(tǒng)進(jìn)行控制，因此，過(guò)程中的能源消耗調(diào)配也都由系統(tǒng)進(jìn)行。調(diào)度工作對(duì)于高揚(yáng)程的電力提灌泵站工作來(lái)說(shuō)具有重要意義，調(diào)度室能夠?qū)φ麄€(gè)泵站內(nèi)部的水量、電機(jī)位置、水口分布情況以及水泵分布等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此，優(yōu)化調(diào)度工作能夠有效地提升電力提灌泵站的工作效率，還能夠?qū)Ρ谜緝?nèi)部的能源消耗情況做出調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)電力提灌泵站的節(jié)能降耗目標(biāo)。

在部分泵站運(yùn)行過(guò)程中，由于協(xié)調(diào)調(diào)度管理工作機(jī)制的構(gòu)建存在一定問(wèn)題，導(dǎo)致水泵設(shè)備運(yùn)行能耗較為顯著，運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電能浪費(fèi)現(xiàn)象也屢屢發(fā)生，例如，對(duì)水質(zhì)控制不力或水源調(diào)配不合理等現(xiàn)象仍然存在，因此，為充分降低高揚(yáng)程電力提灌泵站運(yùn)行能耗，使節(jié)能降耗措施得以有效實(shí)現(xiàn)，工作人員在進(jìn)行調(diào)度工作時(shí)，要注意科學(xué)合理地控制各個(gè)區(qū)域內(nèi)部的資源，在分析出各個(gè)區(qū)域的具體規(guī)律后調(diào)動(dòng)區(qū)域內(nèi)部的各個(gè)設(shè)備與水體資源，實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用。在調(diào)度工作中，工作人員要強(qiáng)化自身的工作水平與工作意識(shí)，相關(guān)部門也可以在調(diào)度工作中采取智能化處理方式，在調(diào)度系統(tǒng)中加入系統(tǒng)化處理方式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的合理調(diào)配。比如，在調(diào)度工作中，設(shè)置自動(dòng)化處理模塊，將相關(guān)的電力提灌泵站的運(yùn)行知識(shí)與操作原理輸入到調(diào)度系統(tǒng)中，這樣在調(diào)度系統(tǒng)工作時(shí)，就可以根據(jù)相關(guān)的知識(shí)原理對(duì)電力提灌泵站的工作現(xiàn)狀進(jìn)行判斷，之后通過(guò)智能化的分析處理，合理地調(diào)配整個(gè)泵站工作資源，對(duì)耗能大的設(shè)備的工作功率，調(diào)度系統(tǒng)會(huì)在保證其工作效率的前提下減小其功率，降低能源的消耗。在調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行中加入智能化處理模式，有利于調(diào)度系統(tǒng)發(fā)揮出自身對(duì)于整體電力提灌泵站情況的掌握優(yōu)勢(shì)，能實(shí)時(shí)對(duì)泵站內(nèi)部的各個(gè)設(shè)備以及工作環(huán)節(jié)進(jìn)行能源的合理調(diào)配，提升能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

為充分提升智能化技術(shù)在高揚(yáng)程提灌泵站中的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)提灌泵站節(jié)能降耗工作的進(jìn)一步落實(shí)，相關(guān)技術(shù)人員以及設(shè)計(jì)人員可針對(duì)以下幾方面內(nèi)容進(jìn)行深入研判，進(jìn)而采取適當(dāng)措施進(jìn)行明確處理。首先，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化傳感器的應(yīng)用效果。作為節(jié)能降耗工作的重要參考，如何針對(duì)性地提升高揚(yáng)程電力提灌泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集效率與采集準(zhǔn)確性已成為當(dāng)下相關(guān)技術(shù)人員面對(duì)的重點(diǎn)問(wèn)題。在傳統(tǒng)的泵站能耗管理模式過(guò)程中，由于技術(shù)水平較為落后，管理人員與技術(shù)人員很難將泵站的運(yùn)行能耗信息進(jìn)行有效整合，導(dǎo)致系統(tǒng)優(yōu)化方案同樣也得不到較為完善準(zhǔn)確的信息參考，節(jié)能降耗工作難以順利有效地開展和實(shí)施。技術(shù)人員可針對(duì)泵站運(yùn)行電路采用電能監(jiān)測(cè)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將泵站運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的能耗信息進(jìn)行實(shí)時(shí)匯集，從而使技術(shù)人員的節(jié)能管理方案針對(duì)性更強(qiáng)，效果更為顯著。其次，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)引入智能化閥門控制技術(shù)。在傳統(tǒng)電力提灌泵站運(yùn)行過(guò)程中，一旦管理人員與技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)泵站能耗出現(xiàn)問(wèn)題，一般采取機(jī)械控制方式對(duì)閥門開關(guān)進(jìn)行控制，這種控制模式不僅會(huì)影響能耗控制效率，對(duì)人力資源同樣也具有較為顯著的依賴，不利于對(duì)泵站管理成本的進(jìn)一步控制。技術(shù)人員可通過(guò)傳感器設(shè)備與智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站閥門開關(guān)的自動(dòng)化控制，使泵站的能耗管理效果更加顯著，電力應(yīng)用控制途徑更加規(guī)范科學(xué)。

3.3 完善統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制

在高揚(yáng)程電力提灌泵站中，由于水流量中攜帶的泥沙含量過(guò)大，會(huì)對(duì)泵站的設(shè)備與運(yùn)行造成不良影響。部分河流中所蘊(yùn)含的泥沙量較大，在水泵工作時(shí)也會(huì)將這部分泥沙帶入水泵中，可能會(huì)造成水泵的內(nèi)部零件卡頓或者損傷。由于河流中泥沙沉積較多，因此，水泵葉輪工作時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)加快，而且水流的流動(dòng)速度也會(huì)有所增加。這會(huì)對(duì)水泵帶來(lái)強(qiáng)烈的沖擊，導(dǎo)致水泵設(shè)備的損壞或故障。因此，在高揚(yáng)程電力提灌泵站的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制方面實(shí)行改進(jìn)，能夠有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。完善統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制主要包括對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站中的各項(xiàng)資源以及設(shè)備的合理運(yùn)用，比如，在水資源的傳輸方面，相關(guān)人員為了降低水中泥沙對(duì)于泵站運(yùn)行的影響，可以在水流進(jìn)入水泵前設(shè)置兩個(gè)泥沙沉積池，并設(shè)置一級(jí)與二級(jí)水泵，讓水流在兩個(gè)沉積池中充分減少水流中蘊(yùn)含的泥沙含量，提升水泵的運(yùn)行速度，減小了泵站整體運(yùn)行的能源消耗。

3.4 加強(qiáng)維護(hù)力度

在高揚(yáng)程電力提灌泵站中，其水泵工作的揚(yáng)程較高，因此，相關(guān)的水泵的工作功率都比較高，而且水泵的功率與各項(xiàng)參數(shù)值在實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)顯得更大，因此，水泵在日常工作運(yùn)行中的壓力較大，需要相關(guān)人員對(duì)水泵定期進(jìn)行檢查與維護(hù)，避免水泵和電機(jī)在工作過(guò)程中出現(xiàn)故障與問(wèn)題，導(dǎo)致整體工作流程出現(xiàn)問(wèn)題。另外，在水泵的運(yùn)行過(guò)程中，除了日常檢查維護(hù)外，還要定期組織整體水泵與電機(jī)的例行檢查，要保證水泵與各個(gè)設(shè)備在日常工作過(guò)程中一直能保持最大揚(yáng)程的發(fā)揮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力提灌泵站的整體工作效率提升，進(jìn)而降低過(guò)程中能源的消耗。

在高揚(yáng)程電力提灌泵站的運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，由于水泵設(shè)備與電動(dòng)機(jī)設(shè)備的管理與使用成本較高，因此，相關(guān)主管部門應(yīng)當(dāng)撥出專款針對(duì)設(shè)備維護(hù)和管理工作進(jìn)行有效支持，建立起專業(yè)的設(shè)備運(yùn)行保障隊(duì)伍針對(duì)泵站運(yùn)行過(guò)程中可能存在的故障和問(wèn)題進(jìn)行排查，并按照預(yù)定計(jì)劃針對(duì)水泵設(shè)備以及電動(dòng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，一方面，使高揚(yáng)程電力提灌泵站的運(yùn)行能效得到充分保障；另一方面，也使其節(jié)能降耗性能得到有效體現(xiàn)。

3.5 科學(xué)設(shè)計(jì)沉積池

由于高揚(yáng)程電力提灌泵站工作過(guò)程中會(huì)經(jīng)常接觸水流，而且大部分水流中都會(huì)攜帶泥沙，因此，在高揚(yáng)程電力提灌泵站中建立沉積池成為工作的重要部分。沉積池的設(shè)計(jì)能夠減少水流中泥沙的含量，降低泵站的運(yùn)行能耗，從而實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程電力提灌泵站的節(jié)能降耗。在沉積池設(shè)計(jì)時(shí)，一般會(huì)在池子中設(shè)置一層斜板或者斜管，能夠?qū)λ髦械哪嗌称鸬竭^(guò)濾作用。在沉積池的最下方，要設(shè)計(jì)排泥管，要保證排泥管的管徑與管長(zhǎng)能夠符合沉積池的實(shí)際應(yīng)用要求，避免排泥管出現(xiàn)堵塞破裂等現(xiàn)象。要增大進(jìn)水口與沉積池之間的距離，能夠?qū)崿F(xiàn)水流過(guò)程中的泥沙充分沉積，有利于潔凈水流的流入。還要對(duì)進(jìn)水口與沉積池出水口之間的距離進(jìn)行控制，增加水流在沉積池中的流動(dòng)時(shí)間，保證水流在流入水泵中時(shí)不會(huì)因?yàn)槟嗌尺^(guò)量而設(shè)備造成損害。

3.6 加大技術(shù)改造力度

在高揚(yáng)程電力提灌泵站中采用先進(jìn)技術(shù)，能夠有效地提升泵站的工作效率，降低能源的消耗，為泵站的持續(xù)發(fā)展增添動(dòng)力。第一是大型雙速同步電動(dòng)機(jī)，這類電機(jī)在泵站的日常運(yùn)行過(guò)程中能夠起到很好的節(jié)能作用，可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)揚(yáng)程以及功率進(jìn)行合理科學(xué)地調(diào)整，能夠保證運(yùn)行過(guò)程中的揚(yáng)程大小保持在最適合當(dāng)前工作的范圍內(nèi)，在保證水泵工作效率的基礎(chǔ)上降低能源的消耗，滿足了泵站節(jié)能降耗的要求。第二是節(jié)能型變壓器，其中利用了轉(zhuǎn)子變頻裝置的輔助，能夠?qū)Ρ谜局械暮线m揚(yáng)程數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站日常運(yùn)行過(guò)程中的揚(yáng)程控制，從而達(dá)到降低能耗的目的。還能降低故障的發(fā)生，保證了高揚(yáng)程電力提灌泵站的運(yùn)行安全，對(duì)整體泵站的發(fā)展有利。各主管部門與設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)結(jié)合泵站運(yùn)行實(shí)際情況以及周邊水文環(huán)境針對(duì)其節(jié)能設(shè)備的性能與型號(hào)進(jìn)行選定，從而從根源上減少泵站運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的各類能耗問(wèn)題，使能耗控制工作得以有效落實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

高揚(yáng)程提灌泵站的節(jié)能降耗能夠?qū)崿F(xiàn)泵站整體的經(jīng)濟(jì)效益提升，還能夠讓泵站的發(fā)展跟上現(xiàn)今時(shí)代腳步，積極地進(jìn)行現(xiàn)代化發(fā)展。要想切實(shí)實(shí)現(xiàn)泵站的節(jié)能降耗目標(biāo)，需要相關(guān)部門改進(jìn)泵站各個(gè)零件以及運(yùn)行環(huán)節(jié)中的高能耗部分，并認(rèn)識(shí)到節(jié)能降耗的重要性，才能實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程電力提灌泵站的長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展。