山东省诸城市城市供排水管理处 山东 262200
摘要：随着我国城市化进程速度的加快，相关基础设施的建设速度也获得了提升。其中，城市排水泵站作为基础的服务水利工程设施，其运行管理的科学性以及可靠性对于城市排水系统工作效率的提升有着极为重要的联系。鉴于此，本文将对城市排水泵站的优化运行管理进行深入探讨。
关键词：城市；排水泵站；优化运行管理
引言：作为基础的服务水利工程而言，城市排水泵站需要完成调水、供水以及排涝等工作，对于城市水资源的调度与管理有着最为密切的联系。与此同时，随着我国城市化进程的迅猛发展，传统城市排水泵站运行管理方式已经难以满足现阶段的发展要求，并且在恶劣气候天气状况下，例如暴雨、台风等，城市中极易出现内涝等问题。因此，积极对城市排水泵站的运行管理方式进行优化，对我国城镇化水平的提升有着极为关键的意义。
一、优化城市排水泵站的运行控制方式
1、叶片转角调整
大型蜗壳式混流泵、导叶式混流泵与轴流泵等是我国城市排水泵站常用的水泵形式，其中，上述排水泵均具有较大的轮毂结构，所以一般会将其设计成叶片可以调控的水泵，并将操作机构设置在轮毂内部，操纵杆的上下转动可由叶片轴的移动进行替代，从而使得其性能曲线可由叶片角度的改变而进行调整，此种方式变为变焦调节。与此同时，性能曲线会因为叶片角度的不同而有所区别，所以在对排水泵站进行检修工作之后，叶片角度需要根据其具体工作条件进行调整，确保泵站的排水工况与水泵的能力相符合。如果泵站存在扬程过高或使用不当等情况，需要对水泵的工作情况以及水泵叶片的角度进行反复调整，使得其运行性能满足城市排水泵站的实际工作要求。
2、恰当数量的水泵组合
为了提升城市排水泵站的控制效果，可以根据泵站的实际工作要求来将不同规格与型号的水泵进行组合，使得并联运行的水泵组可以满足实际工况要求。此外，由于需要多台水泵联合工作，所以对运行成本以及工况有着更高的要求，建议在大型城市排水泵站中使用此种形式。
3、优化水泵运行速度
通过调整水泵运转速度来提升水泵性能的控制方式便是水泵调速的基本定义，并且水泵调速具有提升效率，降低能耗等优点。水泵的调速范围主要根据以实际工况条件为依据，使得水泵特性曲线的变化与实际工况要求相一致。此外，水泵调速的运行限制条件为：：0.8n0≤n≤1.05n0；（其中n0是指水泵的设定转速）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，变频调速是普遍使用的节能措施，所以应在使用过程对此进行详细的计算。其中，转速与电源频率存在下列关系：n=60f（1-s）/p（n是指异步电动机的转速；f是指电源频率；s是指异步电动机的转差率；p是指电动机的极对数）。以此公式为基础，电动机的同步转速可根据定子绕组的电源频率进行改变。电动机轴功率会在电动机转速降低时呈现下降状态，从而减小了电动机的输入功率，从而达到了节能的目的。为了确保电动机在调速阶段可以保持最大转矩，同时可以对电动机稳定的磁通进行维持，需要合理调整定子绕组电压，而调压与调频两种功能在变频调速器中均已具备，所以电动机的转速可通过电压调整进行改变。
4、闸阀调节
通过开启水泵出口控制阀来达到控制水泵工况点的方式是闸阀调节的基本目的。如果水泵处于高扬程工作状态，则恒流状态可通过调小出水闸阀进行调整，从而达到降低冲击载荷的目的。其中，简单可靠、维护成本低是调节闸阀的主要优点，但是不适用于水位变幅过大的工况。
二、优化城市排水泵站的运行管理措施
1、泵站的自动化控制
通常来讲，泵站的就地控制系统可以直接控制城市排水泵站中设备的运行参数，其中，泵站的工作状况是就地控制系统主要的控制依据。此外，在城市水泵组实际工作过程中，泵站会接收到监控系统的全方位调控指令以及运行数据参数，从而以此来完成城市排水泵站中相关设备的自控控制工作，并与监控系统配合来完成控制流量工作。与此同时，如果城市排水泵站的工况条件出现变化，则可在计算机控制系统的帮助下对泵站进行有针对性的调控，确保泵站的工作状态始终处于最佳状态。
城市排水泵站中的变压器以及主机等电气设备均可通过计算机监控系统进行保护与控制，并且相应的辅助设备同样可由计算机进行控制与调整。其中，计算机监控系统可以对水情数据进行处理、分析，从而实现城市排水泵站的分散保护与控制的目的。泵站的实际工作要求与条件是泵站自动化控制的基础，避免控制系统处于闲置状态，应对其进行积极的维护。此外，计算测量与摄像、通信平台、监控中心、泵站远程测控终端等是泵站远程监控系统的主要组成部分，使其具备报警、数据监测、数据存储、远程控制、信息查询等功能，以便更有效的远程操控泵站以及相关设备，对降低人员的工作强度大有帮助作用。
2、改善进出水池效率
泵站进出水池的水流条件直接影响着进出水池与泵站的工作效率。为保证进出水池的效率，需要重新改造不恰当的进出水池；对于新建的泵站，若其进出水池、前池的尺寸与形状等不符合标准，则容易造成池内出现回流、漩涡等问题，继而影响水泵的正常工作。通常污水管主要用来处理生活废水与污水等，若进水池的面积过小、扩散段较窄、扩散角较大等，水流由进水管流入到前池后突然进行扩散，便很容易形成漩涡、回流等异常水流状态，偏离水泵通道进口所需的水流均匀、平顺等条件要求；同时还可能引起泥沙堆积问题，影响水池及水泵效率。
开展水池清挖的具体措施：（1）测量分析进水池的位置及淤积量，根据水池概况制定恰当的施工方案与安全措施计划；（2）测定池内气体成分及含量，在符合安全标准后将泵站阀门关闭，对水池进行抽水，待水位满足作业要求后再次进行气体测量，（2）施工人员在穿戴好隔离式供压缩空气防护衣后，从内到外对水池进行清挖，由距离出泥口最远的位置开始进行清挖，淤泥要完全清理到泥斗车上；（3）各施工人员在池内的工作时间应不高于1h，采取多班组轮换进行施工方式。[3]
3、减小无功损耗，改善泵站用电功率因数
通常泵站的电耗量较高，其无功损耗量也相对较高。无功功率一方面会引发设备发热、加剧线损，另一方面减小的功率因数会降低电网的有功功率，增加线路的无功电能消耗。功率因数的大小直接影响着设备与配电线路的供电性能及功率损耗。
系统的功率因数可通过配置科学合理的无功功率设备而得到有效的改善，并且对泵站的节能有着极大的帮助作用。此外，应根据泵站的实际条件来采取有针对性的配置方案，在泵站变电站的无功补偿设备中安装自动跟踪补偿系统，从而实现就地平衡无功功率的目的，进而将站内的功率因数值提升。在设备检修阶段，老化的自动补偿控制器和电容器应进行更换，保证功率因数值≥0.9。对无功功率设备的性能进行定期检查，对电容控制开关、功率因数控制器等进行重点监测，及时检修所发现的故障问题，降低因设备故障而导致功率因数值下降的概率。
4、做好配套土建设施
（1）将专用通气立管设置在污水泵站的集水池附近，尽量使臭气向高空排放，以降低环境影响；（2）增建敞开式集水池钢筋混凝土盖板，根据预定尺寸设置水泵起吊孔，并尽量采用玻璃钢板盖板和镀锌钢格板；（3）为改善进出水池的进水流态，应在集水池底部安装压水板与导流墩等整流设施。
结语：城市排水系统运营的可靠性以及安全性等与排水泵站的优化管理有着直接联系。因此，相关人员应积极对城市排水泵站的优化运行管理方式加以研究，提升城市排水泵站的工作效率与质量，对于我国城市发展有着极为关键的实际意义。
参考文献
[1]高超.城市排水泵站的优化运行管理分析[J].科技与企业.2014（16）
[2]周易军，张晔，徐礼勤.城市排水泵站常见问题及其优化管理[J].水利发展研究.2013（10）
论文作者:王斌,梁金艳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/27
标签：泵站论文; 水泵论文; 城市论文; 水池论文; 工况论文; 工作论文; 功率论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;