节能技术在水利工程设计中的应用分析论文_益波

节能技术在水利工程设计中的应用分析论文_益波

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西西安 710065

摘要:随着我国社会经济的不断发展,水利企业也在不断进行自我创新和改革,在水利运行过程中,应用了很多先进的科学技术,节能技术就是其中典型的代表。基于这种情况,本文首先介绍了水利工程的节能设计,其次分析了节能技术在用电设备中的应用,最后分析了节能技术在供电方案中的应用,旨在为相关人员提供一些参考建议。

关键词:节能技术;水利工程;节能设计

引言

水利工程不仅关乎着我国的经济发展,还与人们的生活有着紧密的联系。水利工程不仅可以起到防洪抗灾的作用,同时也可以为农业种植创造便利条件,在全社会都在积极倡导节能环保的背景下,水利工程也积极响应时代号召,广泛应用了节能技术,为自身的长期稳定发展创造了良好的条件。

1水利工程的节能设计

1.1强化自排能力

水利工程的建设目的主要是为了防汛,在汛期可以排除河道上面的积水,而在日常运行过程中主要是对河道的水质进行改善以及进行调水作业。水利工程在运作过程中离不开自排和强排。自排就是利用闸前和闸后的水位距离,实施自流排水,并且自排不需要任何动力作为支撑。而强排则是利用水泵将水进行强制性抽出。因此,在强排过程中,需要消耗大量的能源。河道、水系统设置情况以及水闸设置结构都会影响自排能力。在强化自排能力过程中,应该合理选择河道的断面以及水闸孔的宽度,这样不仅能够降低泵站建设成本,也能够在开关闸门过程中,充分利用水位差,以确保调水以及防汛工作可以顺利地进行。

1.2对泵闸进行合理设计

在加强自排能力的同时,也要对泵闸进行合理设计。在设计泵闸过程中,要对水闸及泵站的实际情况进行综合分析,将二者进行有效的结合,对其进行配套设计。比如,在泵站的附近可以建立相应的水闸,让二者在功能方面可以进行互补,在这个过程中要重点应用水闸的自排能力。如果水位差距比较大,可以进行强排,确保排水效率,充分发挥水闸的作用,进而增强节能效果。

2 节能技术在用电设备中的应用

2.1提升泵站装置效率

泵站装置效率体现的是进水口和出水口之间的整体泵站装置效率,它不仅受到水泵电动机的影响,而且还受到进、出水流道以及闸门等的水利损耗情况影响,在利用性能比较好的水泵电动机之后,要想提升泵站装置效率,就要降低水力损耗,而降低水力损耗的有效途径就是对流道进行合理布置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如,如果对流道进行立式布置时,流道就会损失约为1.5米,如果对流道进行贯流式布置时,那么流道仅会损失约0.6米,在这种情况下,如果用220千瓦的电动机取代360千瓦的电动机时,节能可达38.9%。当然,对流道的布置要根据实际情况进行合理选择。

2.2合理选择连接方式

电动机和水泵的连接方式有两种,分别是齿连和直连。直连,顾名思义就是将电动机与水泵进行直接连接,形成水泵电动机,这种连接方式要求水泵的转速要和电动机相一致,多数大中型的轴流水泵都具有很低的转速,因此,与其连接的电动机的转速也应该比较低。而对于齿连而言,指的是水泵与电动机是利用齿轮变速箱进行连接,进而构成水泵电动机。通过齿连的电动机,其体积比较小,效率也略高,但是在连接过程中需要消耗大量能量,另外在运行过程中,还会产生一些噪音,并且还需要对其不断地进行保养和维护。出于节能、防止噪音以及便捷性等目的,在电动机和水泵进行连接时应该优先使用直连方式[1]。

3节能技术在供电方案中的应用

3.1合理制定供电方案

在水利工程建立过程中,出于节能目的,首先要合理控制注水泵的电机容量,结合经济和技术的实际情况,倘若电机容量在250千瓦以下时,需要使用高压电动机。在现阶段的电网中,电压多数是10千伏,因此在对变压器设计时,一定不要超过10千伏,以减少电能的损耗,防止电量不足的现象发生。在水利工程建设过程中,区域电网容量日益增加,在电动机进行开启时,会给电力系统带来一定影响。由此可见,在制定供电方案时,应该优先选择10千伏电动机,这样不仅能够降低水利工程的建设成本,还可以减少能源的损耗。

3.2合理设置变压器

在设计泵闸过程中,如果电机容量不超过250千瓦时,为了节约建设成本以及便于日后管理,应该选择380伏的电动机。因为在泵闸运作过程中,电动机需要消耗大量的电量,因此需要建立10伏到0.4千伏的降压变压器以便给电动机进行供电,一般情况下,该变压器也为泵站用电提供供电服务。在水利工程中,对于排水泵站而言,除了特殊情况需要启动水泵进行排水外,其他应用情况比较少,年运行时间不超过250个小时,而站用电却时时都需要供电。由主变压器为站用电提供供电服务是非常不合理的,因此在制定供电方案时,应该添加站用变压器,在主变压器不进行运行时,由站用变压器进行供电。虽然增加了建设成本,但是防止了电机启停过程中的冲击,确保了供电的安全性和可靠性,也降低了能源的损耗。

3.3充分利用补偿技术

在对泵站进行建设时,会受到地理环境的影响,比如对于淮南地区而言,应该应用流量较大、扬程较低的水泵。具体而言,在这个过程中应用的电动机都属于异步电动机,但是它们的功率都比较低,无法达到供电企业对电量的要求,所以需要提高发电机的功率。在对功率进行提升时,工作人员习惯利用补偿技术。如果他们采用人工投切方法来补偿高压部分,那么在这个过程中会给发电机带来负荷影响,而且这种影响比较固定,所以在对功率进行补偿时,会选择就地补偿方法,为每台发电机并联相应的补偿电容柜,选取防爆特性比较好的电容器,另外,为了避免合闸时的电流冲击,还应该并联一个电抗器。利用这种补偿技术,不仅可以降低成本,还有效防止了由于操作失误而引发的功率因数错误问题[2]。

结论:综上所述,节能技术的广泛应用,为水利工程长期稳定的发展奠定了良好的基础,让其在建设以及发展过程中可以紧跟我国经济发展步伐,确保了水利工程更加智能化、高效化以及节能化,进而提高了水利工程的市场核心竞争力,使其在激烈的市场竞争中处于不败地位。

参考文献

[1]周绍飞.试析水利工程设计中节能技术的应用[J].江西建材,2015,(10):110.

[2]黄利.节能环保新技术在水利建设中的应用[J].科技创业家,2014,(02):142.

论文作者:益波

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/31

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