洞庭湖区某泵站系1964年修建,装有8台28ZLB—70型水泵,配155kW—8P电动机,因老化损坏及水情变化,现需对其更新改造,重新选择水泵机组。通过本节所阐述的水泵选型依据、渠道和所要注意的三个结合定性筛选,初选出四种水泵机型,以供进一步定量比较选定。这四种水泵机组分别是700ZLB—7.5型(叶片角度为-2°位置)配180kW—8P电动机;700HLWB—10叶片角度为+2°位置,配155kW—8P电动机;28ZLB—70型(叶片角度为0°位置),配155kW—10P电动机;28ZLQ—70(叶片角度可调范围为-4°~+4°位置)配155kW8P电动机。由于该泵站已有26年的实际运行纪录数据,经分析该26年的水情雨情包括了丰、平、枯降雨量的多、中、少等各种工况,因此,可以认为过去26年实际发生的降雨排灌过程对今后20~25年运行有统计上的代表性。有鉴于此,我们把初选的四种机型置于已经发生的26年工况中,且在同一个进出水流道装置下取各自最优运行方式进行操作演算,即采用模拟仿真办法,事先设计出一套符合装置的实际情况,且能满足各种机型最优运行方式的可行程序。在计算机上进行预演(具体运行框图程序从略)。从而分别得到四种机型下22个(因1964~1969年统计资料不全而未用)年排涝水量∑W1、年灌溉水量∑W2、年排涝耗能∑E1、年灌溉耗能∑EE2,因特高洪水不能开机运行的年小时数∑Δt、高洪水位(净扬程大于6m)年排涝水量∑ΔW以及年生产费用∑C(注年生产费用中的耗能费按每种机型操作所得耗能数乘以电能单价0.2元/(kW·h)而得,大修折旧提存按四种机型不同设备造价计算而得)。据此得出评价机型优劣的五项技术经济评价指标e1=∑E1/∑W1,e2=∑E2/∑W2,∑Δt,∑Δw,R=∑c/∑(W1+W2),如表3-4所示。
表3-4
续表
现采用模糊综合评判方法对4种泵型进行定量评价如下:
(1)选定因素集:对于一个待更新改造的泵站所选泵型优劣应从技术经济两个方面给予综合评定。在本例中对于技术可行性的优劣在定性筛选时予以比较,对于经济合理性的优劣在定量优选时予以比较。故此,本例采用排涝能源单耗e1、灌溉能源单耗e2,特别高洪水位不能开机小时数Δt、高洪水位排涝水量∑ΔW及单位提水量成本(R)五项指标作为模糊综合评判因素{u1、u2、u3、u4、u5}。
(2)选定评语集:对于五项评价指标的好坏程度采用优、良、平、欠、差五等作为模糊综合评判评语{V1、V2、V3、V4、V5};根据低扬程轴流泵站工程的运行指标普遍情况和本例的实际运行具体情况对本例评语等级范围划分如表3-5所示。
表3-5
(3)分别对四种泵型建立因素论域到评语论域的模糊关系矩阵:
从上述计算结果可以看出,定性筛选的四种泵型对本例泵站均属优级机型。就四者之间综合权衡比较。第四种全调节式28ZLQ—70与第一种泵型700ZLB—7.5型更优。应当指明的是,上述计算结果与所选用的五个评判指标的权重系数大小有很大关系。本节比较重视泵站服务对象的农田损失效益,因而对不能开机小时数和高洪水位排水量所给权重较大;如果某地区能源供应十分紧张,单位能源的工业产值较高时,则可对单位排水量耗能指标权重系数给大一些,那么计算结果将会是另一个数列。总之,评判泵型优劣(选型合理程度大小)与该泵站所处环境及决策者的利益所在有关,所以权重系数在一个具体的评价系统中也不一定是一个衡定不变的数字。
本节选型思路是基于生产实际中所发生的问题和争论而提出的,它全面的考虑了待建或待更新改造的泵站所处的社会经济技术环境,综合了泵站系统时空两个范畴的各方面情况。这比过去常规的泵站设计中仅仅根据少量设计参数选型要更加符合生产单位和泵站工程的实际。本节使用了泵站运行的全过程动态数据,采用模糊综合评判方法进行选型,这对更新改造的泵站更是必要的和可能的。已建泵站在运行20~30年后再进行更新改造时已积累了长系列的系统的观测资料,这对更新改造设计是很有用的。同时,由于现代电子计算机的广泛应用,使仿真模拟选型成为可能。为了不断改进泵站以及水电站设计中机组选型方法,本节提出的思路和方法是有比较大的参考价值的。(https://www.xing528.com)
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