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当加快东线工程泵型开发迫在眉睫

发布时间:2021-09-10 19:43:29 阅读: 来源:标刻机厂家
当加快东线工程泵型开发迫在眉睫

加快东线工程泵型开发迫在眉睫

导读: 南水北调东线工程是一项由多级泵站组成的提水北调工程,泵站成为这项工程最为核心、最为关键的部位。这些泵站运行的特点,一是低扬程,二是大流量,三是高可靠,四是多功能。有些泵站还要求具有抽排双向运行 ...

南水北调东线工程是一项由多级泵站组成的提水北调工程,泵站成为这项工程最为核心、最为关键的部位。这些泵站运行的特点,一是低扬程,二是大流量,三是高可靠,四是多功能。有些泵站还要求具有抽排双向运行或抽水,发电可逆运行。但目前国内大中型泵站采用的泵型大多数较陈旧,品种单一,水力性能差,难以满足南水北调东线工程建设的需求。因此,加快南水北调东线工程泵型的开发与创新,迫在眉睫。

泵站综合性能难如意

根据水利部淮河水利委员会、海河水利委员会制定的南水北调东线工程修订规划,整个工程分三期完成。第一期工程总计37座泵站,其中已有泵站16座、机泵129台,需新建泵站21座、机泵103台;第二期工程需新建泵站13座、机泵60台;第三期工程需新建泵站17座、机泵115台。总计需新建泵站51座、机泵278台,总装机容量52.9万kW,总装机流量7197m3/s。东线新建泵站的建设要求要达到低扬程、大流量、高可靠、多功能,但目前国产现有泵型与这些需求存在着一定的差距。国内大、中型泵站目前采用的泵型大多数较陈旧,品种单一,水力性能差,主要表现为流量系数小、单机流量小、水力效率低、气蚀性能差。如何提高南水北调东线工程泵站的综合性能成为当务之急。

目前,国内外低扬程、大流量泵站主要采用轴流式水泵,就其装置形式可分为立式、斜轴式和卧式三种,一般依照扬程和泵站特点到2018年选择泵型,水泵的效率和气蚀性能是考核优劣的重要标准。提高水泵的比转速,也是当前已有510年历史发展的趋势。水泵的效率和气蚀性能好坏,决定了水泵正常、安全运行和维护费用的高低,水泵比转速高,可使泵组尺寸减小,节省设备和土建投资,但随着它的提高,过流量的加大,也会相应增加水力损失,降低泵的效率和气蚀性能变差,所以在设计中应进行优化比选。

江苏省水利厅原总工程师、教授级高工沈日迈是我国泵站建设的第一代设计人,对我国的水泵市场十分熟悉。谈起南水北调工程泵型的发展问题,他表示,关于齿轮箱(齿轮结构)的问题,泵站建设的可靠性(泵站如果将来沉陷了,立式水泵歪了能否用)问题,叶片的设计(叶片大小形状、安装角度不同,叶片的精度会不一样)问题,材料采用(橡胶在水里摩擦,能使用多少小时)问题,水泵的工艺(工艺简单粗放)问题等都要重视、研究,要有验收的标准。如果不研究这些问题,将来会出现很多问题,泵站的运行效率也不会高。

扬州大学刘超副校长、河海大学徐辉副校长对我国水泵的建设情况比较清楚。他们把目前国内外水泵的性能做了一个对比,认为在泵站和泵装置研究方面,我国现在领先于国际水平;在计算流体应用方面,接近国际水平,但在理论上差距很大;在水泵的制造技术水平方面,差距比较大;在模型实验和现场测试方面接近国际水平。同时刘超副校长提出,在人们的意识中,我国的水泵一直是“农”字头“人工皮肤”也将于年底进入临床实验,好像水泵只是为农业服务的,只要一沾上农字,给人的感觉好像技术含量不是很高,质量也不是很好。再加上水泵的制造技术跟国外相比,差距比较大,致使泵站建设的整体水平不高。所以,这方面需要逐步加以改进。

泵型开发创新是当务之急

从东线工程新建的泵站需求来看,随着近年来国内外泵业技术发展和我国现有水力工程运行情况变化,泵型的选择上,也有很大的变化。根据水利部南水北调工程设计规划单位提供的资料,东线第一期规划新建的21座泵站,扬程在2.1~10.4m之间共装机103台泵,其中混流泵8台、斜轴泵45台、立式轴流泵23台、贯流泵20台、卧轴泵7台;东线第二期规划新建的13座泵站,扬程在2.1~10.4m之间,共装机60台。其中斜流泵34台、立式轴流泵4台、贯流泵14台、混流泵8台;东线第三期规划新建17座泵站,扬程在1.8~7.5m之间,共装机115台,其中贯流泵14台、立式轴流泵39台、斜轴泵58台、卧轴泵4台。为了确保东线工程可靠运行,要求各级泵站设备必须设计先进,运行可靠,高效节能,因此急需结合东线工程实际需求,按照不同地域、不同工况,开发不同泵型,这已成为当前东线工程泵站设计与建设成败的关键。

中国水利学会泵与泵站专业委员会窦以松教授是我国泵站建设的第二代设计人。他曾考察过美国加州的北水南调工程。在对南水北调工程泵型的选择上,他强调,要立足当前,在科考的基础上选好的水力模型,因为水力模型在整个过程中最重要,具有举足轻重的作用。要靠产、学、研、管理部门相结合(包括国内、国外相结合)等等,共同努力抓好泵型的研制和开发。

对于斜式泵站装置效率高于立式和卧式、贯流式泵站装置效率是否高、在南水北调工程发挥作用的问题,中国农机排灌机械研究所兰才有教授表示了自己的看法。他认为,对于各种泵站的装置效率,目前似乎有了定性结论。例如斜式泵站装置效率高于立式和卧式,贯流式泵站装置效率高,等等。当然,也有学者持不同看法。究竟高不高?高多少?不能凭感觉和想象,只能通过大量的装置模型试验来验证。因此,应抓紧对各种装置模型进行试验研究,为水泵及泵站装置形式的选择提供切实可信的科学依据。特别是某些关键配套设备将严重影响水泵及泵站型式的选择,例如没有质量可靠的大功率行星齿轮减速器就无法采用贯流泵,导轴承不过关就无法保证斜式泵可靠运行,等等。他建议,抓紧大功率绕线式异步电动机、大功率行星齿轮减速器、高强度耐磨导轴承、高电压大功率变频调速器等关键部件的攻关研究。

近10年来,随着我国重点调水工程建设,国内装备制造企业充分利用改革开放的有利条件,与国外公司合作,先后提供了一批大型泵站设备,并取得了良好的开端。如哈尔滨电机厂结合万家寨引黄工程,与日本莅原中标获得了15台(套)的大型水泵供货合同;沈阳水泵厂结合东深输水工程,与奥地利AN-DRITZ公司合作设计、生产16台(套)的大型立式可调叶片斜流泵;无锡水泵厂、天津发电设备厂、长沙水泵厂也为国内一些愿积极采取措施保障中国游客安全和权益引水工程提供过这类设备。但与南水北调东线工程新建泵站对泵型的实际需求存在明显差距与空缺。水利部调水局总工程师高安泽表示,有关单位和人员近阶段要开展对国内外水泵制造业和已建泵站运行情况的调研工作;要有组织地开展与水泵制造业主要厂家的信息交流活动;在充分论证的基础上,通过规范的程序,由制造厂家有目的地引进某些关键技术;整合科研单位、高等院校和设计单位的优势,做好技术协调。

抓紧加快南水北调东线工程泵型的开发与创新,迫在眉睫。而这也给相关制造厂商提供了巨大商机。

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