摘要: 泵站技术供水系统作为泵站工程的重要组成部分，对泵站的安全运行起着至关重要的作用。本文从技术供水的要求，供水形式入手分析了打渔张泵站应采取的技术供水方案，并从环保和节能入手，深入研讨打渔张泵站今后的技术改造。
关键词：泵站技术供水 供水现状 系统改造
引言：山东省引黄济青改扩建工程新建打渔张泵站是引黄济青工程的首级泵站，设计流量为36m3 /s,泵站扬程为4.02-7.42米。泵站安装5台1700ZLQ-6全调节立式轴流泵及配套电机，总装机容量为4500kW。辅助系统主要有高压输变电系统、计算机监控系统、消防安全系统、技术供排水系统等。技术供水系统作为泵站工程的重要组成部分，对泵站的安全运行起着至关重要的作用。本文结合工程实际，通过现场调研，提出了利用自来水与深井水相结合的方案，解决了打渔张泵站的技术供水难题。本方案实现了双水源供水,提高了技术供水系统的可靠性。
一、泵站技术供水的重要性分析
泵站的技术供水担负着泵站的电机轴瓦冷却、水泵油导瓦的密封润滑等任务，是一个泵装置可靠运行的重要组成部分。泵组配套电机上下导轴瓦在运行中将热量传递到浸泡的润滑油中，再通过轴承冷却器不间断对润滑油实行冷却，从而提高轴瓦的使用寿命及安全运行，并保证润滑油油质不发生劣变；而水泵中橡胶水导轴瓦、出水弯管泵轴填料函水封都需要润滑冷却水。如果在水泵运行时，技术供水中断5分钟，水泵的轴瓦就会干磨损坏，使主轴偏心，产生强烈抖动，断水时间延长，水泵的推力轴瓦因失去外部冷却，温度升高而造成轴瓦镜面耐磨材料损坏，从而导致水泵机组不能工作。因此，技术供水是泵组正常、安全运行的首要条件。
二、打渔张泵站技术供水现状分析
1、技术供水水质要求
泵站各用水对象对水质均有较高要求：为避免堵塞和磨损供水管道及其配件，水中应不含漂浮物；泥沙平均粒径最大不得超过 0.1mm，水中粒径在 0.0025mm 以上的含沙应不超过含沙量的5%；为避免主管道及冷却器内形成水垢，致使传热效果不良，冷却水应是软水，暂时硬度不宜大于8～12德国度；冷却水的pH值应呈中性，以防止对管路与用水设备的腐蚀。
2、技术供水的形式
大部分泵站采用的供水方式有两种。一种是直接供水方式，即在泵站水泵层设置2～3台供水泵，通过取水口取水，冷却水通过机组油冷却器及其管路系统后，直接排入下游。但在打渔张泵站不能采取该供水方式，打渔张泵站是抽取黄河水（含泥沙），不能用于技术供水。 另一种是间接供水法，即通过水泵将外来水（自来水或深井水）送入贮水设备，再通过供水管道经过机组冷却系统，排入泵站的下游。
综上，当前条件下，间接供水方式为打渔张泵站技术供水系统的最佳运行方式。
三、打渔张泵站技术供水具体方案分析
1、根据打渔张泵站枢纽工程初步设计，泵站机组技术供水系统单机耗水量为9.6m3/h，4台水泵同时运行达到最大供水能力时，总耗水量为48m3/h。技术供水方式采用集中供水方式，在厂区内打机井2眼，每眼井出水量不低于50m3/h，建水塔1座。供水泵的启停，由水塔上的液位信号器自动控制。在招标阶段，投标文件中只含有室内技术供排水系统及技术供水深井一眼。经实地调研，在打渔张泵站附近打机井取水的方案并不可行。一是成井后出水量仅为10m3/h左右，不满足长期运行条件；二是农村供水管网分布区域水资源限采，存在政策性障碍；三是在该区域打井取水水资源税为4.5元/m3，不经济。
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2、打渔张泵站现有400米深井一眼，已运行30余年，深水井上水管道及潜水泵年久失修。若将该井维修，该井的上水量最多为20m3/h，连续运行得不到可靠保证，不能满足打渔张泵站技术供水水量和可靠性要求。该井只能作为打渔张泵站技术供水的补充或备用。
3、打渔张泵站附近农村供水主管道有两条。一条取水点在泵站下游的蔡寨公路桥附近，管径为200mm；另一条取水点在泵站东侧的刘乖子水厂，管径为330mm。这两条供水管道距离泵站所均为4公里左右。通过与地方农村供水技术人员讨论，自刘乖子主管道将自来水引至打渔张泵站，满足技术供水系统各项指标要求。经研究，在当前条件下，为最佳供水管道。
四、泵站技术供水系统改造设想
1、随着淡水资源的日益缺乏，国家对资源循环利用和节能减排问题更加重视，循环供水方式在泵站的使用中越来越广泛。这种供水方式虽然一次性投资较大，但集中了直接供水和间接供水的优点。该方式利用专门深水池储存自来水作为技术供水系统的用水，从而保证了水质；润滑冷却水通过电机等设备，经管路回到深水池中后，与原深水池中的水混合冷却后，由两台互为备用的供水泵抽取循环使用。这种方式既保证了水温和供水可靠性，又节约了运行费用。
2、采用密闭式循环供水系统最大的特点就在于它首先要加工出来冷的水，也就是说把活水引进来，然后进行加工，再把变冷了的水用装置抽取出去，进行升温，最终再把这些水送回到最初的设备进行强制冷却。这样水就经过了升温，降温等循环过程，最终达到制冷的目的。在这种设备运行过程中，还配备有其他的装置，在顶方有加水的设备，而且同时还设置有排气的地方，这就减少了人工的工作量，也延长了设备的使用寿命。另外，这种装备对于水质也有一定的要求，它可以利用自来水，也需要用到纯净水，这两种水是循环使用的。当然，这种设备也是有一定的不足的，整个系统处于一种全封闭的状态，里面就会积攒大量的空气，而空气是不会自动排出去的，所以会造成电机无法冷却水的现象，在这种时刻还是会用到人力去排除内部的空气，才会满足装置运转的要求。
3、非密闭式循环供水系统 与密闭式循环供水系统的最大区别在于管道是开放的，补水箱设置在管道中段，供水泵从补水池中抽取冷却水，经过电机，冷却水温度升高，冷却水回到冷却排进行冷却，温度降低后回到补水池。这种结构可以在机组运行时补水，管道是非密闭的，空气容易排除，补水池体积无需过大，一般只需3～5立方米即可。整个系统简单，运行可靠，检修方便，投资小。
三、结语
综上所述，铺设刘乖子水厂农村供水主管道至打渔张泵站的引水管线，泵站原有400米深井作为补充或备用，是打渔张泵站技术供水初期运行的最佳途径。在泵站主厂房左侧新建300立方米蓄水池，自来水和深井水同时汇入蓄水池，实现双水源供水。一旦供水管路发生断水等故障，蓄水池的蓄水可持续为泵站机组提供6个小时的技术供水，也为供水管路抢修赢得时间。
另外，从节能和环保的角度，如何提高水的利用率与经济性是该技术供水方案今后改造的重要环节，需要继续探索。
参考文献：1、张继杰《对泵站技术供水方式的研讨》
2、李海晖《泵站技术供水改造方案及应用》
论文作者:,李广河
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
标签：泵站论文; 技术论文; 供水系统论文; 打渔论文; 水泵论文; 冷却水论文; 轴瓦论文; 《科学与技术》2019年18期论文;