根據水利部淮委會、海委會制定的南水北調東線工程修訂規劃,總計需新建泵站51座,機泵278臺。總裝機容量 52.9萬kw,總裝機流量7197m3/s。這項工程為泵站設備市場帶來商機。
東線整個工程分三期完成。第一期工程總計37座泵站,其中已有泵站16座、機泵129臺,需新建泵站21座、機泵103臺;第二期工程需新建泵站13座,機泵60臺;第三期工程需新建泵站17座,機泵115臺。
由于南水北調東線工程是一項由多級泵站組成的提水北調工程所以泵站成為這項工程為核心、最為關鍵的部位。這泵站運行的特點:一是低揚程;二是大流量;三是可靠;四是多功能。有些泵站要求具有抽排雙向運行或抽水,發電可逆運行。
為了確保東線工程可靠運行,要求各級泵站設備,必須設計先進,運行可靠高效節能,因此急需結合東線工程實際需求,按照不同的地域,不同工況,開發不同泵型,已成為當前東線工程泵站設計與建設成效的關鍵。
目前,國內、外代揚程、大流量泵站主要采用軸流式水泵;就其裝置型可分為立工、斜軸工和臥式三種,一般依照揚程和泵站特點選擇泵型,水泵的效率和汽蝕性能是考核優劣的重要標準。提高水泵的比轉速,也是當前發展的趨。水泵的效率和汽蝕性能好壞,決定了水泵正常、安全運行和維護費用的高低,水泵比轉速度,可使泵組尺寸減少,節省設備和土建投資,但隨著它的提高,過流量的加大,也會相應增加水力損失,降低泵的效率和汽蝕性能變差,所以在設計中應進行優化比選。目前,國內大,中型泵站采用的泵型大多數較陳目不舊,品種單一,水力性能差,主要表現在流量系數小、單機流量小、水力效率低、汽蝕性能差,難以滿足南水北調東線工程建設的新需求。從東線工程現有的9痤梯級16座泵站。裝機129臺的泵型分析,立式軸流泵122臺;混流泵5臺,貫流泵2臺,分別占總裝機臺數的95%、4%和1%。“九五”期間水利部南水北調規劃辦圍繞國內低揚程、大流量和泵型水力模型開發,做了大量工作;同時,結合徐州市王山泵站的技術改造,將原裝3臺立式軸流泵,改由立軸導葉片混流泵取代,取得了成功,更換后泵站運行良好。經現場實測,在泵站揚程6.6——7.3m時,流量超過設計值3秒米(原泵平均流量2秒米),泵站效率達65%左右,泵裝置效率最高達76%(原裝置效率僅為35%)。
從東線工程新建的泵站需求來看,隨著近年來國內、外泵業技術發展和我國現有水力工程運行情況,泵型的選擇上,也有很大的變化,根據水利部南水北調工程設計規劃單位提供的資料,東線第一期規范新建的21座泵站,揚程在2.1——10.4m之間共裝機103臺泵,其中混流泵8臺、斜軸泵45臺、立式軸流泵23臺、貫流泵20臺、臥軸泵7臺,分別占總裝機臺數的4.7%、44%、22%、26%和6.8%。
東線第二期規劃新建的13座泵站,揚程在2.1——10.4m之間,共裝機60臺。其中斜流泵34臺、立式軸流泵4臺、貫流泵14臺、混流泵8臺,分別占總裝機臺數的56.5%、6.6%、23%、13.3%。
東線第三期規劃新建17座泵站,揚程在1.8——7.5m之間,共裝機115臺,其中貫流泵14臺、立式軸流泵39臺、斜軸泵58臺、臥軸泵4臺,分別占總裝機臺數的12%、34%、50%和6.6%。
近十年來,隨著我加重點調水工程建設,國內裝備制造企業充分利用改革開放的有利條件,與國外公司合作,先后提供了一批大型泵站設備,并取得了良好的開端。如哈爾濱電機廠給合萬家寨引黃工程,與日本蒞原中標獲得了15臺(套)的大型水泵的供貨合同(h=76,140m,q=6.45秒米)。沈陽水泵廠結合東深輸水工程,與奧地利an-dritz公司合作設計、合作生產16臺(套)的大型立式可調葉片斜流泵(h=26.6m,q=15秒米)。無錫水泵廠、天津發電設備廠、長沙水泵廠也為國內一些引水工程提供過這類設備,但與南水北調東線工程新建泵站對泵型的實際需求存在明顯差距與空缺,國內裝備制造企業應面對現實,抓緊泵型的開發與創新。
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