大型灌溉排水泵站更新改造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用項目
榮獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎
從1月8日召開的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會傳出喜訊，由嘉定區(qū)工商聯(lián)副主席企業(yè)上海連成（集團）有限公司、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國水利水電科學(xué)研究院、中國排灌排水發(fā)展中心等單位合作研制的“大型灌溉排水泵站更新改造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎，成為大會選出的271個項目之一。
大型灌溉排水泵站擔(dān)負(fù)著農(nóng)田灌溉提水與排澇任務(wù)。我國大型灌溉排水泵站多建于20世紀(jì)70-80年代，受河湖水位變幅大、水中泥沙含量高等客觀因素，以及泵站技術(shù)體系不健全等主觀因素限制，普遍存在裝置效率低、運行穩(wěn)定性差、灌溉和排水保證率不足等突出問題。本項目作為國家科技支撐計劃的重點項目，通過十多年聯(lián)合攻關(guān)，開創(chuàng)性地將葉片載荷分布與水泵流態(tài)相結(jié)合并用于葉輪設(shè)計，創(chuàng)建了離心泵“交替加載技術(shù)”，使離心泵壓力脈動源被削弱、傳播機制被阻斷，研制出超低壓力脈動高效離心泵，攻克了泵站壓力脈動大的技術(shù)難題；提出了泵站瞬態(tài)渦街計算模型，創(chuàng)建了以變高度導(dǎo)流墩和X型消渦板為結(jié)構(gòu)特征的泵站控渦技術(shù)，突破了泵站進水流態(tài)均勻度低和運行穩(wěn)定性差的技術(shù)瓶頸，使泵站運行穩(wěn)定性顯著提高；采用水泵自身壓力代替外部電控或者液控動力源，創(chuàng)建了“泵站自適應(yīng)多段式控制模式”，研制出大口徑自適應(yīng)多段式水力控制閥，保證了控制閥快關(guān)時間與停泵倒流時間一致，解決了泵站直接水錘和倒流喘振問題；創(chuàng)建了泵站多目標(biāo)變工況設(shè)計方法、泵站瞬態(tài)泥沙濃度和壓力脈動同步測控技術(shù)，形成了泵站“流態(tài)匹配技術(shù)”，制定了泵站高效的穩(wěn)定運行問題。經(jīng)鑒定，項目成果總體上達到了國際領(lǐng)先水平。
該項目成果已在黃河流域高揚程灌溉泵站、長江流域低揚程排水排水泵站等多處大型灌溉排水泵站得到應(yīng)用，覆蓋灌溉排水面積1.67億畝。應(yīng)用后，泵站能源單耗平均由5.6kWxh/ktxm下降到4.4kWxh/ktxm，壓力脈動平均由19.7%下降到9.1%。不僅提高了這些區(qū)域的灌溉保證率、綜合供水能力，以及當(dāng)?shù)氐呐艥衬芰团艥硺?biāo)準(zhǔn)，保障了這些地區(qū)的糧食生產(chǎn)和人畜飲水需求，強化了大型灌溉排水泵站在農(nóng)村防洪排澇體系中的地位。
“大型灌溉排水泵站更新改造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目，運用了離心泵的“交替加載技術(shù)”方面的技術(shù)優(yōu)勢，設(shè)計制造了大型的雙吸離心泵、雙進口兩級高揚程雙吸離心泵，應(yīng)用于楊范泵站、西范泵站、夾馬口泵站等多座大型灌溉排水泵站的大型雙吸離心泵，經(jīng)過第三方專家檢測驗收，其水泵裝置效率比現(xiàn)有同類產(chǎn)品提高了8%，能源單耗平均下降0.78kWxh/ktxm；脈動低，運行平穩(wěn)；檢修率降低，運行維護成本大大降低，得到了用戶的好評。該項目也有效地提升了連成集團在大型雙吸泵產(chǎn)品的開發(fā)研制能力和大型泵的生產(chǎn)制造能力，提高了泵的各項性能指標(biāo)，在國內(nèi)外泵行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。
