泵站拦污与清污研究

论文摘要

由于水资源时空分布不均,为了满足工农业生产和人民生活的需求,我国兴建了许多大型调水工程,泵站是工程的核心。我国水泵站装机容量7000多万kW,由于运行时间长,装机容量大,因此,泵站安全、经济运行对降低运行成本有重要意义。本文做了以下主要工作:本文介绍了泵站拦污栅的结构形式、工作原理和清污方式,针对拦污栅拦污清污研究现状以及应用中存在的问题,分析了泵站拦污栅对泵机组运行的影响,指出导致拦污栅破坏的原因。通过分析了不同结构形式拦污栅清污效果和稳定性,说明了不同情况下应合理选择拦污栅结构形式和布置形式。以江都四站为例,文章计算出不同污物积聚情况下的泵站运行时的最优清污周期,以及对应的运行费用,计算结果对拦污栅清污有参考意义。研究结果表明:泵站拦污栅的运行状况直接影响到泵机组的安全性和经济性。河道污物的汇集一方面堵塞河道使过水断面减小,造成河段内的水头损失,另外污物堵塞拦污栅造成水头损失的同时还会减小水泵的运行扬程,使泵站效率降低。根据泵站实际情况选择适宜拦污栅和清污方式,由污物积聚速度和清污速度,计算最优清污周期,保证泵站的运行效率。本文主要创新点:1、提出以泵站运行费用最低为目标进行清污,对清污模式进行分类。2、根据河道污物流量的变化和清污速度的变化对泵站的清污运行进行优化计算。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 1 绪论
• 1.1 泵站拦污清污研究目的和意义
• 1.2 泵站拦污清污研究现状
• 1.2.1 拦污栅结构形式
• 1.2.2 拦污栅清污效果
• 1.2.3 拦污栅稳定性
• 1.3 泵站拦污清污存在的主要问题
• 2 河道污物分类分布与堵塞特性
• 2.1 河道污物分类分布
• 2.1.1 河道水草综述
• 2.1.2 工农业及生活垃圾
• 2.1.3 水花生的发生和分布规律
• 2.1.4 水葫芦的发生和分布规律
• 2.2 河道污物堵塞特性
• 2.2.1 污物堵塞河道
• 2.2.2 污物堵塞泵站进水口
• 3 泵站拦污对泵机组运行的影响
• 3.1 拦污栅水头损失计算
• 3.1.1 拦污栅水头损失分析
• 3.1.2 净拦污栅水头损失计算
• 3.1.3 拦污栅堵塞水头损失计算
• 3.2 增加机组运行费用
• 3.3 加剧水泵的空化空蚀和振动
• 3.4 导致机组频繁开停机
• 3.5 举例
• 4 拦污栅破坏原因分析
• 4.1 拦污栅变形断裂
• 4.2 拦污栅振动
• 4.2.1 拦污栅振动原因
• 4.2.2 拦污栅抗振设计
• 4.3 拦污栅锈蚀
• 4.3.1 拦污栅锈蚀状况与危害
• 4.3.2 拦污栅锈蚀机理与防护
• 5 拦污栅的结构材料与布置形式
• 5.1 拦污栅结构形式
• 5.1.1 拦污栅形式
• 5.1.2 格栅式拦污栅栅条间距
• 5.1.3 拦污栅安放形式
• 5.1.4 浮式拦污栅
• 5.2 拦污栅材料选择
• 5.2.1 格栅式拦污栅材料选择
• 5.2.2 浮式拦污栅材料选择
• 5.3 拦污栅布置形式
• 5.3.1 进水口及河道格栅式拦污栅布置
• 5.3.2 引水河道浮式拦污栅布置
• 5.3.3 组合拦污布置
• 6 拦污栅的清污
• 6.1 清污设备
• 6.2 清污方式
• 6.3 清污模式
• 6.3.1 泵机组运行费用与清污费用
• 6.3.2 清污模式分析
• 6.3.3 清污费用与清污制度
• 6.4 清污模式优化
• 6.4.1 变清污速度清污模式优化
• 6.4.2 基于抽水体积的清污模式优化
• 6.5 经济清污模式的实现
• 7 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文