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及大型泵站改造效果分析,對大型、中小型泵站改造具有積極的促進作用。
【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)的公益性揚黃提灌工程,投運30多年以來,發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。工程分三期建設(shè),一期同心揚水工程,二期固海揚水工程,三期固海揚水?dāng)U灌工程。一期工程始建于1975年,現(xiàn)有泵站6座,裝機43臺套,總裝機容量22000 kW,設(shè)計流量8.5 m3/s,設(shè)計灌溉面積17萬畝。二期工程始建于1978年,現(xiàn)有泵站15座,裝機117臺套,裝機容量80000 kW,設(shè)計流量20 m3/s,設(shè)計灌溉面積40萬畝。三期工程始建于1999年,現(xiàn)有泵站12座,裝機89臺套,裝機容量96620 kW,設(shè)計流量12.7/s,設(shè)計灌溉面積55萬畝。
泵站建設(shè)于20世紀(jì)七八十年代,由于受當(dāng)時資金、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)我國現(xiàn)代經(jīng)濟持續(xù)、高速發(fā)展的需要。同時,這些泵站已連續(xù)運行三十年以上,機組超期服役,機電設(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行, 加快泵站工程更新改造是非常必要的。
在《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》中寧夏固海揚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年開始,于2009年-2014年期間實施,對固海大型泵站第一、二期工程16座泵站的土建、水工設(shè)施、機電設(shè)備及自動化系統(tǒng)等進行全面更新改造,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)計標(biāo)準(zhǔn)
工程實施前,工程建設(shè)單位、工程管理單位組織有關(guān)專家、技術(shù)人員再次對固海大型泵站改造《初設(shè)方案》進行審查,在不超概算資金的前提下,根據(jù)實際運行情況提出以下建議:
1 將大戰(zhàn)場與羚羊寺2座泵站,新黑水溝與老黑水溝2座泵站進行二站合一,該整合舉措能完全滿足原系統(tǒng)的設(shè)計要求,節(jié)省投資成本,大大降低日后的泵站運行管理成本,2個泵站年節(jié)約運行管理成本300萬元。
2 將長山頭泵站、大柳木泵站泵房移址重建,解決泵站近年來出現(xiàn)的地下水位升高、縱向貫通裂縫增加,安全等級顯著降低的嚴(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,提高裝置效率。
4 泵站主廠房屋面全部采用輕鋼球形網(wǎng)架、彩鋼板結(jié)構(gòu),徹底解決泵站主廠房屋面多年頻繁漏雨問題,降低投入使用后的維修成本。
5 將主廠房封閉圈砼的標(biāo)號由原來C20提高到C25;抗?jié)B防凍標(biāo)號由原來W4F100提高到W4F150,大大增強了封閉圈的強度及抗?jié)B防凍能力,徹底解決封閉圈運行若干年后產(chǎn)生裂縫、滲漏等問題。
6 將原泵站正向、側(cè)向進水池改為圓形進水前池,解決原結(jié)構(gòu)進水池水力條件差、淤積嚴(yán)重的突出問題,降低了投運后的維護管理成本。
7 水泵選型采用具有歐洲先進水力模型設(shè)計的KQSN、DFSS型臥式中開蝸殼式離心泵,優(yōu)化水泵的水力模型,改善水泵機組的運行工況,水泵運行效率可由原78%提高至88%以上。同時,各泵站基本選擇一致的泵型,解決長期以來存在的水量調(diào)配和級間流量匹配困難的問題。
8 電動機由原JSQ型更新為新型節(jié)能型Y系列電動機,電壓等級由原6KV升高至10KV,絕緣等級由B級提高到F級。新型電機具有效率高、電流小、噪聲低、振動小、溫升低、重量輕、運行可靠、可實現(xiàn)自控、安裝維修方便等特點。電動機的防潮、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時水錘防護能力和自動化監(jiān)控水平,確保機組及壓力管道的安全運行。
三、泵站改造工程取得的效果
通過改造,固海揚水一、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800萬kwh,年節(jié)約電費支出208萬元;泵站設(shè)備完好率由70%提高到95%以上,安全運行率由98%提高到100%。
四、老化泵站改造工程中需重點控制的幾個方面
1 在設(shè)計階段重點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)達到建成10年內(nèi)不落后。
2 重視圖紙會審工作,力求將不完善的設(shè)計及時提出,拿出較完善的技施圖。
3 組織成立堅強有力、責(zé)任心強、專業(yè)技術(shù)過硬的工程現(xiàn)場管理機構(gòu)。
4 針對水利工程施工特點,編制科學(xué)、合理的施工組織設(shè)計和進度計劃,確保工程嚴(yán)格按計劃完工。
5 加強施工隊伍的日常安全教育工作,編制安全、可靠的專項施工方案,確保改造工程安全無事故。
6 針對水利工程冬季施工的特點,編制科學(xué)合理的冬季施工方案,確保工程質(zhì)量。
7 把好工程各個環(huán)節(jié)項目的驗收關(guān);加強設(shè)備監(jiān)造期間管理工作,確保設(shè)備出廠驗收合格;加強施工材料的進場驗收工作,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方面的工作
1 加強工程改造前的普查準(zhǔn)備工作。
2 加強單項工程多項方案的科學(xué)論證工作。
3 加強科學(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)工作要切實落到實處,確保按計劃準(zhǔn)時供應(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,要確保各階段建設(shè)進度資金按時付款。
6 加強自動化系統(tǒng)操作與維護培訓(xùn)工作。
六、結(jié)語
固海揚水工程大型泵站完成更新改造后,將會使寧夏這一全國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拙見,希望能對全國大中型泵站今后的改造有所借鑒。
參考文獻:
[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算[J].農(nóng)田水利與小水電,1982,2:11-13.