大型泵站不同特性泵組合優(yōu)化運(yùn)行分析.pdf

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1、。堿建水f。婭通m機(jī)械l擅要】幕站的優(yōu)化運(yùn)行就是要求H安全、可靠和高教壽目標(biāo)。針對(duì)目前小舜江輸水泵站日臺(tái)不同特性的戈型離-s錄蛆合運(yùn)行情況．進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行的計(jì)算和分析，提出運(yùn)行優(yōu)化基本暑路．從^實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)行調(diào)度，提高泵組性能，增加泵站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益?！娟P(guān)鍵詞1離心錄安全可靠高效優(yōu)化組合運(yùn)行一、前言紹*市小舜江供水工程承擔(dān)向紹興市區(qū)和紹*縣的供水任務(wù)，其中小舜江泵站為該供水工程的關(guān)鍵部位，承擔(dān)源水的加壓任務(wù)。泵站設(shè)計(jì)供水規(guī)模70萬“d，安裝4x3500kW水泵同步電動(dòng)機(jī)組，是國內(nèi)供水行業(yè)裝機(jī)規(guī)模最大的抽水泵站之一。隨著紹興、上虞方向供水量的不斷增加，慈

2、溪方向供水的開通．水庫水位變化將比目前更大．加之泵站的四臺(tái)泵組特性差異較大。另外，需要考慮的是泵并聯(lián)運(yùn)行同時(shí)壘失電水泵出口閥拒動(dòng)工況下，水泵及管路中水流速度壁生遞變而引起壓力突變，即停泵水錘。該值的大小是由泵自身及輸水系統(tǒng)特性決定．停泵水錘是無法避免的．但是可阻把它控制在允許范圍內(nèi)。這些都勢必對(duì)泵站如何優(yōu)化運(yùn)行方式提出丁更高的要求。86黑船熱。。。因此，從提高泵站綜合效率和安全可靠運(yùn)行出發(fā)．根據(jù)大中型泵站多型號(hào)水泵機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況和要求．提出泵井聯(lián)運(yùn)行優(yōu)化選擇基本思路．為小舜江輸水泵站乃至同類泉站的優(yōu)化調(diào)度工作提供理論指導(dǎo)。二、泵站裝置效率眾所

3、周知，電動(dòng)泵裝置技率如下式：目=yO“目。日，．口"目^1俐2口w■?rl_∞_”式中y——水的重度．單位為N／m3；e幕流量．單位為nl‰；月——泵揚(yáng)程，單位為m。Ⅳ——泵軸功率，單位為kWtrl。．——傳動(dòng)效率；日刪——電動(dòng)機(jī)效率一目?！苈方搪?目?！M(jìn)出水池效率；_?！玫拿舸?。一般情況下．對(duì)直接傳動(dòng)的離心泵站_．。；1，設(shè)離心泵在合理使用范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)_01。故：n=目”qⅢ目P‘=r／?r／(2)式中月。?！脵C(jī)組的效率。1水泵機(jī)組效率泵需要加大流量可采用并聯(lián)方式運(yùn)行(以下所討論部是兩泵并聯(lián)方式，多泵并聯(lián)時(shí)情況類f[』)．采用

4、等揚(yáng)程下流量疊加的原理。按此原理可以繪制出水泵并聯(lián)運(yùn)行的性能曲線，表達(dá)式如下似，B、c為系數(shù))：H=A∥+明+C(3)不同特性泵井聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水泵機(jī)組總效率11硼可用如下式_。=p90H／(pgo，n,／o．目，一pgO_,H,ln，el。)=Q／(口j，目lHI，倒H2口∞)(4J式中O．、0z——分別為單臺(tái)泵流量，單位為m?。缓危?、馬——分另為單臺(tái)泵揚(yáng)程，單位為m，HFHfH～目．、口：、口mtl。——分別為單臺(tái)泵效率和單臺(tái)電動(dòng)機(jī)效率。根據(jù)上式可擬合成最率曲線如下式表達(dá)口。州+EQ+F(5)管路特性曲線可由下式表示：H=Ho+跗(6)式中風(fēng)——系

5、統(tǒng)凈揚(yáng)程，單位為m-s——管路摩阻系數(shù)，單位為s‰5。聯(lián)立(3)．(6)兩式得泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)總流量為：口=卜Bi【口24(AS)(c_Ho)r}／2∽S)(取口>0)(7)代人式(5}得到：目。茚(風(fēng))(8)2管路效率莊將給定系統(tǒng)的前提下，管路效率可表示為：口。F乩／(凰+陽2)(9)因此，滿足式(1)裝置效率_=F(％)Ho／(％+sct)(10)得到泵站裝置效率與凈揚(yáng)程函數(shù)關(guān)系。3工況點(diǎn)的流量比值不同特性泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)倪以效率目來判別運(yùn)行是否優(yōu)越是不全面的，為此考慮每臺(tái)泵實(shí)際運(yùn)行工況的情況，優(yōu)先運(yùn)行較好工況點(diǎn)一組運(yùn)行。并引入比值d為衡量可靠運(yùn)行的

6、一十指標(biāo)(比值d為單泵實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)流量與最高技率點(diǎn)流量之比)。設(shè)離心泵使用范圍Q=(Q。～Q，)(要注意是否超出電動(dòng)機(jī)額定功率)，最優(yōu)工況區(qū)0=(Q．～0。)。城建／水I業(yè)通用機(jī)械G罨^、GMmCit)Con％tru(tion最1)ater抽dnx時(shí)l若泵組長期在小流量工況下(Q=口?！冢?或大流量工況下運(yùn)行(0=0。-0。)，勢必會(huì)影響泵的使用壽命。設(shè)每泵性能曲線分別為似、B，c為系數(shù))：H刊0．2+BQ．+C(11)H2=A盯+叩2+C(12)為此．聯(lián)立式(3)，(6)、(1I)、(12)得出泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)每臺(tái)泵流量0與凈揚(yáng)程‰之問的一個(gè)關(guān)

7、系函數(shù)．即：口．=G，(Ho)I。1=G：(Ho)4F口j／oIonld2=Q^／％nA=d．(沒Q。較不利的工況點(diǎn)的流量)(13)式中口?口。?！謩e為單臺(tái)泵最高效率工況點(diǎn)流量，單位為m's。綜合上述給定H。能夠計(jì)算出裝置效率口和比值A(chǔ)。三、泵并聯(lián)運(yùn)行優(yōu)化1系統(tǒng)安全保障為了使泵安全可靠地運(yùn)行，必須要考慮兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行．處于同時(shí)壘失電、水泵出口閥拒動(dòng)工況下一輸水系統(tǒng)中最小內(nèi)水壓力是否符合規(guī)范要求，該值的大小是由泵自身及輸水系統(tǒng)特性決定的。2不同特性泵并聯(lián)運(yùn)行優(yōu)化基本思路第一步：如果d在最優(yōu)工況區(qū)內(nèi)．優(yōu)先考慮裝置效率_較高的一組運(yùn)行；如果d在可使

8、用范圍內(nèi)，應(yīng)優(yōu)先考慮d．取較有利的工況一組運(yùn)行．井適當(dāng)兼顧裝置效率，如果d不在使用范圍內(nèi)．一般情況下不考慮井聯(lián)運(yùn)行。第二步：按熙上述選擇