水電站技術(shù)改造及有關(guān)問題的思考

王大坤

恩施州水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北恩施 445000

水電站技術(shù)改造及有關(guān)問題的思考

王大坤

恩施州水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北恩施 445000

本文分析了水電站運(yùn)行中的問題和技術(shù)改造注意事項(xiàng)，提出在小水電站的建設(shè)和管理中，重視運(yùn)行質(zhì)量和管理工作對(duì)提高電站經(jīng)濟(jì)效益的重要性；提出了水電站增容改造技術(shù)思路。

電站；改造；管理

恩施土家族苗族自治州位于湖北省西南部，屬中亞熱帶季風(fēng)潮濕氣候，其特點(diǎn)是冬無嚴(yán)寒，夏無酷熱，雨量豐沛，霧多濕重，氣候重點(diǎn)垂直差異大，形成高山、二高山、低山多層次氣候區(qū)。全州多年平均降雨量1 527mm，降雨的分配特點(diǎn)是年內(nèi)年際分配不均，年內(nèi)主要集中在汛期，5～9月降雨約占全年降雨量的80%，年際變化較大，懸殊1.79倍。徑流來自降雨，徑流的年內(nèi)分配與降雨一致，多年平均徑流深974.9mm，平均徑流系數(shù)0.638，多年平均徑流量233.41億m3。

全州水能蘊(yùn)藏量豐富，開發(fā)利用潛力大，共有大小河流60多條，總流域面積21 801km2。恩施自治州行政轄區(qū)屬長(zhǎng)江流域，全州河流按水系劃分為長(zhǎng)江上游干流、清江、烏江及洞庭湖四大水系。流域面積大于1 000 km2的河流有10條，長(zhǎng)江、清江、溇水、酉水、郁江、唐巖河、忠建河、馬水河、沿渡河、野三河、水能理論蘊(yùn)藏量509.31萬千瓦，理論電量446.10億kw/h，可開發(fā)的水能蘊(yùn)藏量349.5萬kw，占全省的10.6%。本州巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，暗河伏流多，地下水儲(chǔ)量豐富，類型為裂隙巖溶水，儲(chǔ)量64億m3，占全州水資源總量的21.4%。至2009年，全州己開發(fā)的水電裝機(jī)容量為80萬kw。

從20世紀(jì)50年代末到70年代，恩施州（當(dāng)時(shí)的恩施地區(qū)）才開始建設(shè)小水電站，多是5 000kW以內(nèi)的徑流式電站，截止1979年，全區(qū)建成小水電站362座，總裝機(jī)3萬余kW。

由于時(shí)代和科學(xué)技術(shù)等原因，這些小水電站的特點(diǎn)是：裝機(jī)容量小，臺(tái)數(shù)多，技術(shù)落后，效率低，制造質(zhì)量差，安全生產(chǎn)隱患多。雖然在上級(jí)部門的指導(dǎo)和支持下，對(duì)很多電站進(jìn)行了整頓和技術(shù)改造，由于缺乏技術(shù)層面的支撐，技改工作仍然很有限和缺乏力度，加上管理工作的不到位，致使電站效益難以發(fā)揮。為了解決這一瓶頸，釋放技術(shù)能量，使之煥發(fā)電站之潛力，筆者認(rèn)為應(yīng)大力加強(qiáng)小型水電站的技術(shù)改造和管理工作，并注意以下方面。

1 宏觀指導(dǎo)小型水電站的技術(shù)改造工作

要把這項(xiàng)工作納入到預(yù)算中，國(guó)家給于一定的補(bǔ)貼，和農(nóng)網(wǎng)改造工程一樣，要系統(tǒng)的規(guī)劃、立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、審計(jì)，資金要專款轉(zhuǎn)用，加強(qiáng)改造后的管理力度，使之更加科學(xué)化、規(guī)范化，制度化。

2 集思廣議,確定改造項(xiàng)目

許多小型水電站經(jīng)過幾十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，原有的許多設(shè)計(jì)、施工資料丟失，加上原有的許多電站建設(shè)時(shí)屬“三邊”工程，根本沒留下技術(shù)資料，給運(yùn)行檢修和設(shè)備改造增加了難度，所以，收集、分析、整理、有關(guān)電站的歷史資料，是一項(xiàng)深入、細(xì)致、繁雜的重要工作，這也是做好技術(shù)改造工作的前提。

3 優(yōu)化課題,聯(lián)系實(shí)際,有的放矢

80年代前所建的小型水電站，多數(shù)屬?gòu)搅麟娬荆瑩?jù)作者對(duì)所運(yùn)行電站的調(diào)查，電站在運(yùn)行中，由于受到以下諸多方面的影響，機(jī)組運(yùn)行，發(fā)電效益受到制約。

1）攔水壩去污排渣能力差，影響進(jìn)水口進(jìn)水量；

2）引水渠沖砂效果差（或缺少?zèng)_砂道和沖砂閘），造成引水渠道堵塞，過水量受阻，造成機(jī)組運(yùn)行效率低；

3）前池水位遙測(cè)不到位，造成機(jī)組發(fā)電不穩(wěn)定；

4）機(jī)組軸承運(yùn)行溫度高，影響機(jī)組出力（軸承推力瓦掛瓦方法，精度不到位、軸瓦的合金材料質(zhì)量不合格等等，都是造成溫度高的原因）；

5）水輪機(jī)安裝、運(yùn)行工況不合理，引起水輪機(jī)工作輪汽蝕嚴(yán)重（如調(diào)整水輪機(jī)尾水安裝高程，以減少氣蝕影響）；

6）發(fā)電機(jī)組與輸變電設(shè)備不配套，有些小水電站水輪機(jī)的輸出功率大于發(fā)電機(jī)或主變壓器的額定容量，形成“大馬拉小車”，使水電站的設(shè)計(jì)出力受到限制，發(fā)電時(shí)出現(xiàn)不正常的棄水現(xiàn)象。也有的水電站發(fā)電機(jī)容量大于水輪機(jī)出力，形成“小馬拉大車”，既浪費(fèi)了設(shè)備容量也增大了運(yùn)行損耗；

7）變壓器溫度過高，造成有電送不出，有的便器漏油嚴(yán)重，影響送電安全等等（溫度過高，采用水冷法，漏油采用真空補(bǔ)漏法等都是很有效的方法和技術(shù)）；

諸如以上類似問題，在技術(shù)改造前針對(duì)電站實(shí)際情況，找出問題所在，才能有效的，有針對(duì)性的進(jìn)行改造，取得滿意改造效果。

4 優(yōu)化設(shè)計(jì),獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益

為了做好小型水電站的技術(shù)改造，改造前，一定要委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行技術(shù)咨詢并做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，還要請(qǐng)專家對(duì)改造設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查、評(píng)估。一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益；反之，不重視設(shè)計(jì)，不重科學(xué)，容易造成技術(shù)、方案上的不成熟，無的放矢，勢(shì)必造成技術(shù)上的不合理，施工上的，從而造成返工和經(jīng)濟(jì)損失。例如，恩施州車壩電站，建于1970年，裝機(jī)3臺(tái)，裝機(jī)容量4 000kW，經(jīng)運(yùn)行多年，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，委托設(shè)計(jì)院認(rèn)真論證和精心設(shè)計(jì)，將原裝機(jī)4 000kW的電站改造成為現(xiàn)裝機(jī)1×6 300kW+1×2 500kW的電站，通過近四年的運(yùn)行，發(fā)電效益良好，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

小型水電站的技術(shù)改造，必須要充分考慮到他的先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和特殊性。應(yīng)該針對(duì)各個(gè)水電站的具體情況，因地制宜，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對(duì)眾多的技術(shù)難題和影響電站運(yùn)行的問題，先易后難，各個(gè)擊破。所謂先進(jìn)性就是要擇優(yōu)選用一個(gè)投資省，技術(shù)方案優(yōu)，設(shè)備先進(jìn)，改造后，效益好的工作方案。合理性就是要緊密結(jié)合實(shí)際，根據(jù)電站可行和不可行因素，妥善解決可變或不宜變更的制約問題，從中選擇出最優(yōu)，合理的改造方案。經(jīng)濟(jì)性就是要把錢花在刀刃上，在有限的投資情況下，擴(kuò)大裝機(jī)容量，解決疑點(diǎn)難題，減少發(fā)電成本，增加發(fā)電效益，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益。特殊性就是特殊問題用特殊辦法處理。例如，某電站根據(jù)歷史資料，計(jì)劃由原來2×1250kw裝機(jī)改造為2×2500kw裝機(jī)，從理論分析和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，增容改造方案是可行的，且渠道過水?dāng)嗝嫔约有拚蠹茨軡M足擴(kuò)機(jī)增容要求，要實(shí)施這一改造工作，主要問題是攔水壩進(jìn)水?dāng)嗝娌蛔悖页隽藛栴}所在，解決這一問題是不難的。所以，只要我們認(rèn)真的去分析、解決、綜合評(píng)價(jià)所遇到的問題，就能使電站改造工作達(dá)到預(yù)想的效果。就能滿足擴(kuò)機(jī)增容要求。

5 重視竣工驗(yàn)收與審計(jì)

為了檢驗(yàn)機(jī)組增容改造成果，應(yīng)對(duì)電站技術(shù)改造前后性能、數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，以檢驗(yàn)是否達(dá)到預(yù)期效果。要認(rèn)真做好改造項(xiàng)目的審計(jì)工作，檢驗(yàn)改造項(xiàng)目是否經(jīng)濟(jì)，一定要做好改造項(xiàng)目各分項(xiàng)項(xiàng)目的驗(yàn)收，只有經(jīng)過試運(yùn)行合格并且確認(rèn)遺留問題都已處理完畢，才能視竣工驗(yàn)收合格，要做好改造項(xiàng)目的整體驗(yàn)收和綜合評(píng)價(jià)，以確認(rèn)改造的完整并交付使用。

6 樹立重視電站的科學(xué)管理理念

水電站技術(shù)改造是一門嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)技術(shù)，同時(shí)也是一門管理科學(xué)。水電站的修建、改造是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某掷m(xù)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，技術(shù)改造是老水電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是最捷徑、最經(jīng)濟(jì)，提高效益最明顯的路，要充分利用當(dāng)代先進(jìn)科技，實(shí)施更新優(yōu)質(zhì)高效科技手段為核心，對(duì)機(jī)組全面進(jìn)行現(xiàn)代化改造。樹立重視電站的科學(xué)管理理念，嚴(yán)格科學(xué)管理，管理出精品，管理出效益，從管理的層面和高度來看，水電站的技術(shù)改造和管理應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

1）設(shè)備技術(shù)改造要有規(guī)劃，重大項(xiàng)目要有論證；

2）要制定項(xiàng)目計(jì)劃，確定項(xiàng)目管理目標(biāo)；

3）要有技術(shù)改造投資的資金流計(jì)劃，落實(shí)并保證進(jìn)度，專款專用；

4）要有投入與產(chǎn)出的準(zhǔn)確經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估，不搞盲目技改項(xiàng)目，避免既無企業(yè)效益又無社會(huì)效益的現(xiàn)象發(fā)生；

5）注意效果檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)和階段總結(jié)，要從機(jī)組運(yùn)行安全性，實(shí)時(shí)可用性，經(jīng)濟(jì)效益性3個(gè)方面進(jìn)行檢驗(yàn)考核。

6）加強(qiáng)電站正常運(yùn)行的管理工作，認(rèn)真收集、保管好運(yùn)行資料，嚴(yán)格各項(xiàng)規(guī)章制度，操作規(guī)程，樹立安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)工作觀，堅(jiān)持預(yù)防為主，對(duì)發(fā)生的一切事故，堅(jiān)持“三不放過”的原則，把安全生產(chǎn)放在首位，從而使電站有好的設(shè)備，好的管理，好的效益。

7 結(jié)論

水電站改造為提高設(shè)備利用率有著積極作用，他為提高電站的經(jīng)濟(jì)效益在技術(shù)上起到了決定性作用，文章中對(duì)在運(yùn)行中存在的問題和現(xiàn)象進(jìn)行了分析總結(jié)，提示我們?cè)谛⌒退娬镜慕ㄔO(shè)、管理和技術(shù)改造的工作中，應(yīng)注意做好那些工作，著重指出在電站改造中要宏觀指導(dǎo)小型水電站的技術(shù)改造工作，要集思廣議，確定改造項(xiàng)目，要優(yōu)化課題，聯(lián)系實(shí)際，有的放矢，要優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，要重視電站改造后的竣工驗(yàn)收與審計(jì)，要樹立重視電站的科學(xué)管理理念，以保證小型水電站在原有和改造后的運(yùn)行中，處于最優(yōu)工況，發(fā)揮出應(yīng)有的效益。

TM91

A

1674-6708（2010）21-0080-02

王大坤，高級(jí)工程師，工作單位：湖北恩施州水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，在全國(guó)刊物發(fā)表“建管并重、節(jié)能降損、提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益”“鄂 西州電網(wǎng)發(fā)展及其問題的探討”“風(fēng)能利用”“資源開發(fā)與科學(xué)管理”等論文10余篇以及出版了小水電管理叢書“電力規(guī)程制度匯 編”60 余萬字