高效节能供水泵站技术解析

节能的途径很多，但装置效率，渠系效率和流量的高低是能耗多少的制约因素.解决了这三个问题也就解决了节能问题。

（一）提高装置效率

由式η装＝η电η管η泵η传η池（%）知影响装置效率高低的重要因素是水泵效率、管道效率及进水池效率。其他效率只要选配，安装运行合理，一般都有一个较高且变动不大的数值，尤其是如何使运行效率η管η泵＝最大，是泵站节能的有效途径。

1.水泵效率

水泵效率的组成及提高方法，有关教材中已经讲解，不再赘述。

2.管道效率

管道效率为管道输出功率N出与输入功率N入之比。N出即管道水流实际获得的功率；N入是传给管中水流的功率，即水泵的有效功率。

式中　H净——净扬程，m；

h——管道损失水头，m；

H——水泵设计扬程，m。

管道效率随着管道损失的减小而提高。但应注意，这是在净扬程一定时，一定的管道损失所决定的扬程情况下的特例。实际工程中，尤其是水位变化的场合，管道效率既与管道损失有关，又与净扬程和流量有关。如图4-1 所示，当水源水位较高，装置净扬程为H净1时，水泵的流量为Q1，管道损失为h1，水泵设计为H1，水位降低时的相应参数如图4-1 所示。

图4-1　水位变化对管道效率的影响(https://www.xing528.com)

所以对一定的抽水装置来说，管道效率既随管道损失的减小而提高，又随着水位的降低及净扬程和设计扬程的增大而提高。但如果单纯增大净扬程，就会使水泵运行的工作点远离最高效率点而使水泵的效率降低。所以H净增大的极限应以水泵工作点不超出工作范围为限。

3.进出水池效率

进水池效率一般都比较高，可以认为等于100%。但当进水池前的挡栅由于枯枝落叶堵塞，致使栅前和栅后水位相差过大，或出水池起端和末端水位相差过大时，进出水池的效率将变化很大，从而严重影响装置效率及能耗的大小。

（二）合理灌溉、节约用水

据统计提水灌溉的成本约为自流灌溉的4.5～8.4 倍，而在这样高昂的成本中，运行电费占的比例很大。表4-6 所列为陕西阳东需抽黄工程南午牛系统灌溉成本资料。

表4-6　南午牛系统灌溉成本

由表4-6 清楚地看出，全系统运行电费占成本的54%，占抽水成本的70%；亩成本分别为17.3 元和13.34元，为邻近自流灌区——洛惠渠灌区近10 年平均水费的13～17 倍。由于电费成本高，严重影响了群众用水的积极性和灌区面积的发展，如山西省夹马口泵站灌区1953～1955 年开灌的头3 年，平均受益面积已达设施面积的60%，而扬范抽黄泵站1982～1984年也是开灌的头3 年，平均受益面积仅占设施面积的26%。因此对提水灌溉工程来讲，降低成本是关键，而降低成本必须从降低电费入手，但降低电费却不能以降低效益为条件，也不能降低电费单价，只能通过减小用水量和用水次数来减小用电量。保证关键水和提高单位水的灌溉效益。今天，为了保证国民经济的可持续发展，水资源的合理调度及配置已经引起国内外有关专家的高度重视，因此节水灌溉不仅是抽水灌溉的方向，而且对国民经济的发展具有现实的战略意义，例如一个扬程为100m，灌溉面积k W·h，灌溉定额为200m3/亩时，年耗电约1815340kW·h，每亩多用100 m3水就多耗为1 万亩，η装＝η渠＝0.55 的抽水工程，灌溉定额为100m3/亩时，年耗电约907670电907670kW·h。由此可见节水灌溉的潜力及其经济意义。

（三）提高渠系水利用率

目前我国灌区渠系水的利用率普遍偏低，北方较好的灌区，渠系水的利用系数为0.55～0.65，差的仅为0.24～0.32，灌区水利用系数不高，说明水量漏失量很大。这对抽水灌区的电费和成本影响很大，尤其是高扬程灌区，影响尤为显著。

（四）消除不必要能耗装置和运行形式

（1）取缔高泵低用的装置形式：对单级泵可采用车小叶轮的方法，对多级泵可取掉多余的叶轮级数。

（2）及时恢复更换磨损的口环，减小径向间隙和轴向间隙的影响。

（3）改造大电机配小泵的不合理情况，应以调整配套为主，不宜于采用更新换代来提高电动机的效率。