节能技术在水利工程设计中的应用论文_贺子红

节能技术在水利工程设计中的应用论文_贺子红

临洮县水利水电勘测设计队 730500

摘要:当前水利工程建设项目日益增多,各种先进技术也被广泛应用到水利工程中,尤其是节能技术在水利工程设计中的广泛应用,更好的促进了水利工程建设的发展。本文对节能技术在水利工程设计中的应用进行了分析探讨。

关键词:节能技术;水利工程设计;应用

水利工程承担着运输、发电、农业灌溉、排涝等多种功能,和国家经济发展、人民安居乐业有着密切关系。近年来水利建设取得较大发展,环保节能技术被广泛应用到水利工程建设中,较好的促进了水利事业的健康发展。

1水利工程设计中的节能分析

1.1 优化自排能力。

防洪排涝是水利工程建设的重要功能之一,要将现代治水理念贯穿于工程规划建设与管理的各个环节,不仅要对河道进行严格的整治,还要建设完整、系统、符合城市发展需要的水环境体系。水利工程平时主要改善河道水质为目的,进行调水等运作,主要是通过自排和强排完成这个目的。自排是通过闸前、闸后的水位差距不靠动力进行自流排水,强排是通过水泵强行抽水达到排水目的。强排必然要带来能源方面的消耗。所以水利工程的自排较为节能,实用性、经济性和安全性更高。要提高自排能力,主要看河道、水闸设置的结构及水系安排情况。要优化水利工程自排能力,首先要科学合理的选择河道断面和水闸孔宽度,不仅节约了泵站的建设经费、减少泵站的建设量,充分利用闸后和闸前之间存在的水位差距来开关闸门,经过水利工程的自排来满足调水和防洪排涝需要。也可在开关闸门时,将闸前、闸后的水位差充分利用起来,从而对调水和防止洪涝方面,充分发挥水利工程自排功能。

1.2 优化泵闸布设。只是单单利用水利工程自排能力,难以满足水利工程的排涝防洪和调水需求,要提高水利工程的抗洪排涝能力,还需要科学合理的优化泵站的布设,设计泵站时要综合考虑泵、闸的合理布设,将两者综合分析、比较,配套设计水闸和泵站,可在泵站的下边或者泵站的周围,设置相符合的水闸,主要目的就是充分发挥水闸的自排作用。当水位差距过大通常可采取强排措施,有效提高排水效率,充分发挥水闸的效能,达到节能增效目的。

1.3 合理规划区域排水模式。设计区域排水水系过程中,排水系统分为一级排水和二级排水,要合理划分排水区域,排除的水集中在一级泵站中,随后启动一级泵站将水通过水泵排到二级排水河道中,然后将水排到区域外边。排水系统设计中要合理选择二级排水位,要充分利用地面和河道水位的高差,使一级排水顺利排到二级排水河道中,这样就可以将一级排水泵站取消。此种排水模式充分发挥了二级排水泵站的动力,有效增加了运作时间。因为二级排水河道自身蓄水功能较强,有效增加了二级排水泵的加工动力,比一级排水泵站的动力小一点,具有较好的节能效果。这个过程中节省了一级排水环节,节能效益非常明显。

2 节能技术在用电设备中的应用

2.1泵站的装置效能增强。泵站装置的使用效率是指从泵站的进水口到出水口之间所有装备的使用效率,泵站装置效能的发挥取决于多种因素的综合结果,如进出水的流道、闸门等因素都影响其效能的发挥。其中最关键的是要通过科学合理的设计降低进出水流道的能源损耗,以更好的提升泵站装置的使用效能。

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2.2选择合适的水泵和电动机的连接方式。水泵和电动机的连接方式有齿连和直接两种方式。齿连指的是将水泵和电动机通过齿轮变速箱进行连接,变速箱会起到有效地辅助,可以利用高速的电动机,高速电动机具有很高的效率,其优点是变速箱应用能提高电动机的速度和水泵的效能,缺点是齿轮变速增加致使能源消耗较大,齿轮运转中也会产生较大的的噪音。直接连接就是将水泵和电动机直接相连组成水泵电动机组,直接连接必须要求转速上水泵和电动机同步。直接连接的优点是能源消耗大大降低,但大中型的轴流水泵转速普遍偏低,须用低速的转动机与电动机进行合理的配套组合。

3供电方案节能设计

3.1合理选择供电方案。通常水利工程泵站的主水泵的电动机容量都很大,要从节能设计角度对水利工程泵站的建设进行考虑,尤其要从经济和技术方面综合分析,合理控制注水泵的电机容量,当电机容量低于250千瓦时一般选用高压电动机。当前我国10千伏的电网电压通常将变压器设置在6—10千伏内,以满足水利工程的需要。为满足大中型电动机在启动时降压要求,变压器容量需要大于采用电动机的总容量。要合理控制电动机的配置,尽量降低电动机启动时对电网构成的冲击。近年来,随着不断提升的电动机的制造技术和区域电网容量的不断增大,10千伏的电动机对电力系统的冲击作用越来越小,10千伏的电动机也逐渐得到认可。节能设计运用到水利泵站的建设时,要充分和供电部门进行协调,350至630千瓦的电动机,通常考虑选用10千伏的电动机,不仅降低了能源消耗率,相关的水利工程费用减少,水利工程的运行能力和变压器效益得到有效提升。

3.2合理配置变压器。泵站一般是通过变压器实现用电供给,但是仅凭总变压器实现供电不太合理,进行泵站供电设计时要增加临时变压器,实现泵站供电,虽然增加了工程资金投入,但大大降低了大功率电动机使用时对配置变压器的冲击,供电可靠性得到保证,也极大的节约了能源,降低能源消耗。另外,对较大用电量的泵闸电动机,要靠专用变压器装置降压处理。

3.3 应用补偿技术 。水利工程建设受地理环境因素影响,大流量水泵通常选用低转速的大中型电动机配套,当电动机功率较低时需进行功率补偿。补偿方法是将每一台电容器和电动机并联,串联一套防爆电抗器,确保合闸时不受电流冲击。应用补偿技术大大简化了操作流程,电动机的运作效率得到提高。

4 结语

随着我国水利建设的不断发展,节能技术在水利工程建设中得到了广泛应用,不仅符合我国经济建设节能环保的要求,也更加符合当前经济建设发展的需要,更好的促进我国水利工程建设向节能高效方向发展。

参考文献

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[5]孙培吉,祝在芳.浅议如何做好水利工程施工组织设计[J].科技视界,2012,(28):434.

论文作者:贺子红

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/17

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