育新泵站和大鲸港泵站水系统结构图比较

3.2.1.1　泵站基本情况

通过对湖区泵站基本情况的了解和对比选取益阳市南县育新泵站和常德市安乡县大鲸港泵站作为试验地点。

湖南省益阳市南县育新泵站位于育乐垸西郊，藕池河中支岸，始建于1976年，1978年投入运行，泵站引水渠与南茅运河相连，长3050m。由于建站时间早，运行时间长，河床常年淤积，河床提高，导致内外河水位差增大，超过了现在泵站的设计扬程。于2010年3月做了更新改造，装机容量4×1000kW，设计扬程8.36m，泵站设计流量32m3/s。当前泵站共4台1.6m口径的立式轴流泵，水泵型号为1600ZLB8—7.12，额定流量为28800m3/h，工作时，水泵采用并联方式运行，以1#（侧翻式拍门，下同）、2#（悬挂式拍门，下同）机泵为主，当内河水位较高时，增开其他泵。4台机泵2010年运行时间累计约为1100台·时。

大鲸港泵站位于常德市安乡县境内，共9台机组，水泵型号为700ZBL—7.5，额定流量为4759m3/h，额定扬程为7.5m，配用电机型号为JRL136—8，额定功率为180kW。其中，1#～3#为侧翻式拍门，7#、8#为液力自动阀，其余为悬挂式拍门。9台机组2010年运行时间共计约为3700台·时。本次测量选取的机泵为3#（侧翻式拍门）、8#（液力自动阀）、9#（悬挂式拍门）（下同）。

育新泵站泵结构如图3.2所示。水系统实际运行其基本过程为：内河水→集水井→肘型流道→叶轮→导叶片→出水弯头→阀门→外河。

图3.2　育新泵站泵结构图

大鲸港泵站的水系统组成与育新泵站基本相同。育新泵站拍门示意图如图3.3所示，大鲸港泵站拍门示意图如图3.4所示。

3.2.1.2　泵站经济性能衡量指标

在安全可靠地完成供排水任务的前提下，泵站的运行应获得最大的经济效益，以期充分发挥泵站的作用，促进经济发展，推动节能降耗工作的开展，降低排灌成本。泵站的经济性能受电机、水泵、管道等因素影响，止回装置的差异，将直接和间接地影响到整个机组的运行效率。因此，对泵站经济性能进行对比分析，也可间接反映出止回装置的性能差异，对止回装置的设计和研究有着重要的指导意义。泵站经济性能常用的衡量指标包括能耗、效率和年排水量等。

图3.3　育新泵站拍门示意图

图3.4　大鲸港泵站拍门示意图

1.供排水成本及千吨水耗电量

供排水成本是综合反映泵站管理水平高低的重要参数。其计算方法有以下三种[7]：

（1）以面积为单位的计算

（2）以水量为单位的计算

（3）以千吨米扬程为单位的计算

上述三种方法是从不角度对泵站装置进行的经济效益考核，而能源单耗则是从能耗的角度评价泵站装置的能源利用率。采用千吨水耗电量代替能源单耗来衡量能耗水平，千吨水耗电量能更直观地体现能耗情况。

千吨水耗电量是指水泵机组排灌1000t水所需消耗的电能（k W·h）。计算千吨水耗电量的基本公式如下：(www.xing528.com)

式中，N p——电机功率（kW）；

t——泵站机组运行时间（h）；

ρ——水的密度（kg/m3）；

Q——机泵运行时的流量（m3/h）。

2.装置的各种效率

在泵站的运行过程中，电机效率、驱动效率、水泵效率、管道效率、装置效率等都是影响泵站效率的重要因素[8-11]。在水泵性能相同的条件下，驱动效率主要反映选型配套的合理性；在扬程相同的条件下，泵装置效率主要反映流道（管道）水力损失与进出水条件的优劣[12]；工程效率反映泵站进口和出口连接段设计的优劣；抽水效率反映能源的有效利用程度。对于电力泵站，效率关系可用以下各式表示为

以代号表达即

因此总的能量有效利用率为

由于现场试验条件的限制，进出口水压无法测得，水泵效率及泵站效率等无法计算，因此引入抽水效率来计算和分析。抽水效率ηc是指泵站实际有效利用能量占能量消耗总量的比值，可用它对能源有效利用程度进行衡量。

式中，ΔH——水拍门中心线（自然状态）或外河水位（淹没状态）与进水水位之差（m）。

3.年排水量

年排水量是指排水泵站一年内的排水总量。年排水量可按下式计算

式中，V p——排水泵站的年排水量，m3；

M p——排水泵站在一年内的单位面积排水量，m3/亩；

A p——排水区的受益面积，亩。

年排水量是衡量泵站作用发挥程度的重要指标，反映了泵站的生产技术水平和管理水平。