聶欣巖

（河北水務(wù)集團，050011，石家莊）

唐山市位于河北省東部，北依燕山，南臨渤海，西部和南部有329萬畝（22萬 hm2）低洼易澇區(qū)，歷史上十年九澇，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)。新中國成立后，經(jīng)過不斷治理，現(xiàn)全市建有2 m3/s以上國管泵站73座，裝機總功率4.53萬kW，多年來發(fā)揮了顯著的除澇治堿效益。但這些泵站大多興建于20世紀六七十年代，建設(shè)標準低，機電設(shè)備質(zhì)量差，有近70%的泵站超期服役，機組效率低，能耗高，控制排灌面積逐年減少，達不到原來的設(shè)計要求。

2008年，唐山市薊運河泵站、津唐運河泵站、還鄉(xiāng)河泵站和農(nóng)場泵站等4處大型泵站相繼列入國家泵站更新改造規(guī)劃，同時包括23座中小型泵站，總裝機容量2.655萬kW，總裝機數(shù)130臺，總揚水能力310 m3/s，總投資2.3億元。改造重點是機電設(shè)備的更新。唐山市抓住這一有利時機，在水泵選型上大膽推廣使用潛水軸流泵，經(jīng)過2010年、2011年兩個汛期的連續(xù)開機運轉(zhuǎn)，機組運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，經(jīng)濟效益十分顯著。

一、新型潛水軸流泵的主要特點

新型潛水軸流泵電機與水泵構(gòu)成一體，比照傳統(tǒng)軸流泵泵型具有安裝簡單、節(jié)省泵房投資、運行效率高、噪聲低、冷卻好、維護保養(yǎng)方便等優(yōu)點。

1.安裝簡單，維修簡便

傳統(tǒng)的軸流泵與電機是分離的，安裝時要求同軸對心，工序復(fù)雜，難度大，耗時長，稍有偏差即影響機泵的運行和效率；維修也十分麻煩，特別是電機層與水泵層為分層設(shè)計，水泵汛期出現(xiàn)故障，搶修時需關(guān)閉前池閘門和筑堰攔水，用臨時泵抽干前池的水后進行維修，費工費時，基層工作人員叫苦不迭。而潛水軸流泵機泵一體，安裝時省去復(fù)雜的工序，在垂直的井筒內(nèi)直接吊裝，且無需地腳螺栓，井筒下端有直徑略小于筒徑的座環(huán)，電泵下放后，在自重的作用下，其“○”形密封圈與座環(huán)直接壓緊，運行后在水泵的壓力作用下越壓越緊，因此安裝非常簡單；維修時直接吊出，十分方便。

2.運用穩(wěn)定、安全、高效

傳統(tǒng)軸流泵的電機與水泵靠一根較長的傳動軸所連接，運行時要保證電機軸、傳動軸和水泵軸嚴格同心，但在實際機組安裝施工中，難以確保對中精度，經(jīng)過一定時間運行后不可避免地出現(xiàn)“偏心”傳動，導(dǎo)致整個機組及泵站出現(xiàn)不同程度的振動，增加水泵梁和電機梁的動荷載，也大大地降低了機組的功效。另外，一些泵站在設(shè)計時電機層高程確定過低，遭遇較大洪水時，電機被淹，使泵站完全喪失排澇功能，帶來巨大的損失。而新型潛水軸流泵為機泵一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，沒有傳動軸，不受偏心影響，機組運行穩(wěn)定、安全；在揚程和比轉(zhuǎn)速相同情況下，效率更高；電機潛在水中運行，無電機被淹停機的顧慮，對在低洼易澇地區(qū)使用優(yōu)勢非常明顯。

表1 4座泵站改造前后運行情況比較分析

3.改善泵站工作環(huán)境

傳統(tǒng)軸流泵電機都安裝在泵房中，機組運行時噪聲大，并不斷散熱，使泵房室溫較高，加之大多泵站運行高峰期都在夏天，噪聲和高溫使泵站工作環(huán)境十分惡劣。而新型潛水軸流泵電機潛在水中，由于水體及蓋板的阻隔，極大地降低了噪聲；抽排水同時對電機進行冷卻，不僅散熱效果好，而且又不會將熱量傳遞到泵房中，有效地改善了泵站的工作環(huán)境。

4.可靠性高，使用壽命長

潛水軸流泵和傳統(tǒng)水泵相比，輔助設(shè)備少，能大大減少故障出現(xiàn)概率，提高設(shè)備可靠性；操作程序也相對簡單，有利于提高設(shè)備自動化程度；同時由于潛水軸流泵散熱效果好，也有效延長了泵機組的使用壽命。

5.簡化泵房結(jié)構(gòu)，降低工程投資

潛水軸流泵的機泵一體潛入水中運行，可以簡化泵房的結(jié)構(gòu)，降低泵站的工程造價。

二、使用效果

泵站更新改造完成后，經(jīng)過兩年的運行，各站機組運行平穩(wěn)，PMCC控制系統(tǒng)對機泵的自動保護功能（如過載、缺相、欠壓、短路、泄漏、浸水、超溫等）十分靈敏，沒有發(fā)生過故障，工程達到了設(shè)計要求。在全市不同區(qū)縣分別選取楊彬莊、閘口、小漫港、楊義口頭等4座泵站，對改造前后運行情況進行了比較分析,結(jié)果如表1。從表中數(shù)據(jù)可以看出，新型潛水軸流泵比傳統(tǒng)軸流泵具有明顯改進效果。

1.減耗節(jié)能

更新改造前，唐山全市范圍內(nèi)泵站能耗大約為 7～8kWh/（kt·m）， 距部頒泵站能源單耗 e＜5kWh/（kt·m）的標準相距甚遠，機組效率衰減到額定效率的60%左右。改造后，能源單耗明顯降低，機組效率平均提高15%左右，單是上述4個站每年即可減少耗電 22萬 kWh。

2.節(jié)約安裝成本

一臺口徑900 mm傳統(tǒng)立式軸流泵大約需要15～20天安裝時間，復(fù)雜的軸線對中程序非常耗工、耗時；上表中4座泵站僅在鋼制井筒安裝的基礎(chǔ)上增加了水泵安裝、檢修的自動耦合導(dǎo)軌，使水泵現(xiàn)場安裝調(diào)試快捷、方便，定位準確，無需對中，每臺機組安裝時間均為2～3天，安裝費用大約1.5萬元。

3.恢復(fù)和有效改善排溉面積

由于機組效率低下，泵站排澇、灌溉能力不斷降低，經(jīng)粗略的統(tǒng)計，改造前全市排澇、灌溉面積已減少8%左右。工程改造后，經(jīng)過兩年的運行，各泵站排澇、灌溉面積有所恢復(fù)和改善，單是上述4個站，即改善和恢復(fù)灌溉面積7.2萬畝（0.48萬hm2）。

三、運行注意事項

①在規(guī)定的介質(zhì)條件下運行半年后，應(yīng)檢查密封室密封情況和密封室油是否呈乳化狀態(tài)或有沉淀，如有這些癥狀應(yīng)及時將泵提出井筒更換機油和機械密封。

②長期不使用時，不宜將泵靜態(tài)浸泡在水中，需將水泵提出，以減少電動機定子繞組受潮和冬季冰凍影響。

[1]水利水電規(guī)劃設(shè)計總院.水利建設(shè)項目經(jīng)濟評價規(guī)范[S].（SL 72-94）.

[2]水利部.泵站技術(shù)管理規(guī)程[S].（SL 255—2000）.