宁夏宁东供水工程主机形式参数选择与国际招标设备.doc

宁夏宁东供水工程主机设备形式参数选择与国际招标光荣(宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司，银川750004)摘要：宁东供水工程供水水泵共有卧式和立式离心泵2种方案可供选择，也是工程论证时争论的焦点，经综合比较及主机设备的国际招标，最终确定了奥地利安德里兹公司的卧式双吸中开式离心泵为宁东供水工程的供水水泵。关键词：供水工程；水泵；形式；参数选择国际招标宁东供水工程是宁东能源重化工基地非常重要的基础设施项目，对有效改善银川周边的生态环境，促进“大银川”的建设，具有非常积极的作用。宁东供水一期工程供水对象由能源重化工基地和生态项目2部分组成。工业用水量为13 570万m3，日均371万m3d；生态项目供水设计流量20 m3s，用水量2 400万m3。自银川黄河大桥下游1 000 m处的黄河右岸取水，设计流量78m3s，其中工业供水58 m3s，生态供水20 m3s，泵站年运行时间为6 840 h(285 d)，供水量为14 280万m3，工业供水的保证率为97。工程布置二级泵站和管道，将黄河水输送到设在鸭子荡南侧挂井子沟的调蓄水库(总库容2 053万m3)。两级泵站累计净扬程14552m，累计总扬程1742 m，共安装水泵7台，总装机容量27 150 kW，总运行容量19 150 kW，总运行轴功率15 2528 kW。输水线路总长2507 km。1泵站基本参数根据供水工程线路和泵站的布置，两级泵站进、出水水位和扬程参数如表1。2机组形式和参数选择21水泵的形式水泵结构形式的选择涉及到如下几方面：当前国内外水泵电动机组设计制造水平；对黄河含沙水流过流部件适应磨蚀问题的能力；(对泵站地质地形条件布置的适应性；对关键技术参数和能量指标的影响；长期运行的可靠性及安装、拆卸、维护特性；综合投资。为保证工程的高技术水平和长期的运行效益，宁东供水工程在泵型、结构及参数选择时争论的焦点主要集中在是采用立式泵还是卧式泵。所涉及的泵型结构主要为：单级单吸立式离心泵、单级双吸立式离心泵以及单级双吸卧式离心泵。单级单吸立式离心泵和单级双吸立式离心泵需布置2层厂房，机组设备价格高，泵站挖方大，安装、拆卸、维护不变。因此，经综合比较及主机设备的国际招标，最终选择了结构简单、机组设备价格低，泵站挖方小，安装、拆卸、维护方便、制造技术和工艺比较成熟的卧式双吸中开式离心泵为宁东供水工程的供水水泵。22关于水泵效率效率是体现设备设计、制造技术水平和工艺水平的重要指标。宁东供水工程作为宁夏一个大型的工业供水工程，最终总装机容量达42 000 kW，运行容量达28 000 kw，每提高1的效率，年耗电量可减少160万kwh，节能效益非常显著。中国大型卧式离心泵的技术经验尚不成熟，已投入运行的大中型卧式单级双吸中开式离心泵的效率比国外知名水泵厂家生产的同类型水泵效率至少低35，同时，考虑到含沙水流对水泵过流部件磨损的影响，经过论证后推荐宁东供水工程采用国外制造的卧式单级双吸中开式离心泵，最优点效率应不低于92，争取达到93以上。3机组招标采购31水泵电动机组的关键技术问题宁东供水工程水泵扬程高达88 m，且直接抽送黄河泥沙水，在中国已建成的工业供水工程中尚无应用先例，一些复杂的技术问题也是以往供水工程未曾遇到的，主要体现在以下几个方面：高转速、高扬程水泵叶轮的水力性能设计和流道泥沙磨蚀涂层保护工艺；大容量、高转速同步电动机的转子、定子、轴承结构设计和冷却系统设计；梯级泵站的水力过渡过程。32 国内大型高扬程离心泵设计制造现状从20世纪70年代末期，中国陆续在黄河上兴建了一些大中型中、高扬程引调水工程，如甘肃景泰川电力提灌工程，泵型1200S56和800S80，水泵扬程分别为56 m和80 m，单机流量30 m3s和197 m3s；陕西东雷抽黄灌溉工程，泵型H4、H3、H：，水泵扬程分别为110、150、225 m(双级泵)，单机流量分别为43、35、和22 m3s，基本都是卧式双吸中开离心泵。而1200S56水泵的最高效率只有881，H4水泵的最高效率只有80。由此可见，中国水泵的设计制造水平和国际水平存在着很大的差异。33主机设备国际招标及合同签订为保证水泵电动机组及其附属设备的整体性能，在招标文件中规定了水泵及其关键技术必须由国外引进，同步电动机及其励磁系统必须选择国内知名品牌；除了在工厂按照IECA97标准进行水泵水力模型验收试验外，对关键设备和关键部件进行出厂前的目睹检验和出厂验收，工程在现场将对原型水泵、电动机组、励磁系统等设备进行效率、流量、功率、过流部件磨蚀等项目进行验收试验，并依此作为质保金付款条件和设备的最终验收。2004年4月共有4家国外投标商参加了宁东供水工程主机设备国际招标，奥地利安德里兹公司、德国KSB泵有限公司、日本荏原株式会社制作所和荷兰耐荷水泵公司。通过严格评标，将该标授予了标书相应良好、技术性能优良、综合评标价最低的投标人奥地利安德里兹公司与上海电机厂联营体。供需双方在合同中明确的水泵电动机组参数和性能保证值指标见表2。34水泵所有过流表面的涂层保护措施为防止或减轻泥沙对水泵过流部件磨蚀，奥地利安德里兹公司提供了解决措施。(1)喷涂名称：金属碳化物高速火焰喷涂；(2)喷涂部件：叶轮、双吸密封环；(3)喷涂方法：利用高速火焰喷涂技术(HVOF)将专用粉末材料沉积到待喷涂金属表面上；(4)喷涂厚度：03一O5 mm。3结语宁东供水工程主机设备国际招标工作于2004年5月结束，从2004年6月进人合同执行阶段。2004年年底，开始水泵预埋件的安装施工，2005年3月，宁东供水工程一、二泵站第1台机组开始安装。期间按照合同规定，先后在奥地利安德里兹公司分别进行了水泵水力模型验收试验及关键设备和关键部件出厂前的目睹检验与出厂验收，在银川召开了5次设计联络会。2005年6月宁东供水工程