淺析小型水電站技術(shù)改造中的問(wèn)題及解決措施

摘 要：水能是重要的清潔能源，水電站利用水能轉(zhuǎn)換成電能，有效地緩解了我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展而出現(xiàn)的供電緊張問(wèn)題。當(dāng)前在小型水電站運(yùn)行的過(guò)程中經(jīng)常存在一些問(wèn)題，嚴(yán)重影響到水電站的正常運(yùn)行和發(fā)展。文章主要根據(jù)相關(guān)技術(shù)改造實(shí)踐對(duì)小型水電站中技術(shù)改造中經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)的問(wèn)題及相關(guān)措施進(jìn)行闡述，供大家參考。

關(guān)鍵詞：水電站；問(wèn)題；技術(shù)；改造；措施

我國(guó)水資源豐富，分布的范圍也比較廣泛，這也說(shuō)明了我國(guó)水電資源開(kāi)發(fā)潛力很大，對(duì)我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)目前小型水電站的總數(shù)已經(jīng)超過(guò)了40000座。截止到二零一零年，我國(guó)目前小型水電站裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到了五千萬(wàn)千瓦，占全國(guó)總水電裝機(jī)的三分之一以上，年發(fā)電量已經(jīng)達(dá)到了一千五百多億千萬(wàn)時(shí)，已經(jīng)成為了我國(guó)主要的電能供應(yīng)工程。小型水電站的發(fā)展不僅促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還促進(jìn)了人與自然和諧發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的小型水電站使用的設(shè)備還多半是二十世紀(jì)九十年代投入的，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展了。所以要向發(fā)揮出小型水電站的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，我們就必須在相關(guān)法規(guī)的技術(shù)上對(duì)小型水電站的技術(shù)進(jìn)行改造并解決在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種問(wèn)題，提高水電站的運(yùn)行效率。

1 水電站技術(shù)存在的主要問(wèn)題

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有百分之八十五以上的小型水電站都是在二十世紀(jì)九十年代以前建造的，使用的設(shè)備也都是二十世紀(jì)八十年代以前生產(chǎn)的。這些舊設(shè)備和當(dāng)前的同類設(shè)備相比存在著一定的問(wèn)題，例如性能比較差，噪音很大，效率比較低等，有些小型水電站甚至使用國(guó)家已經(jīng)明令淘汰的產(chǎn)品，這種現(xiàn)象十分不利于水電站的發(fā)展。

1.1 水電工程建筑物與引水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備

有很多情況都是因?yàn)樗姽こ淌┕げ缓侠砘蛘呤枪こ毯椭車(chē)沫h(huán)境不相協(xié)調(diào)。在很多的引水式水電站中，引水渠道和排沙設(shè)計(jì)之間出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，這就會(huì)導(dǎo)致汛期的時(shí)候有大量的泥沙進(jìn)入到電站中，這就會(huì)給渠道的正常引水造成障礙。此外，還存在著引水結(jié)構(gòu)不合理的情況，容易造成汛期，上游的水草、植物對(duì)攔水系統(tǒng)造成堵塞，降低了小型水電站的發(fā)電量。

1.2 機(jī)電設(shè)備陳舊，需采用現(xiàn)代化的技術(shù)設(shè)備加以替代

目前，小水電站中大部分的機(jī)械設(shè)備采用的是上個(gè)世紀(jì)90年代的機(jī)械產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)條件差、技術(shù)水平落后，生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械設(shè)備普遍存在質(zhì)量差、精度低、設(shè)備兼容性低等質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)受技術(shù)資金等條件的限制，導(dǎo)致了水電站機(jī)械設(shè)備年久失修，機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重老化，例如水輪機(jī)存在嚴(yán)重缺陷，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)反面：①水輪機(jī)現(xiàn)有設(shè)備陳舊，大部分是技術(shù)陳舊，質(zhì)量差的HL365、ZZ600、ZZ460、HL123、等型號(hào)的機(jī)型。②空蝕、泥沙磨蝕水輪機(jī)現(xiàn)象普遍存在，使得部分水輪機(jī)的進(jìn)水閥和導(dǎo)水葉漏水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，水輪機(jī)工作效力大大降低，甚至無(wú)法正常運(yùn)行。

1.3 機(jī)械設(shè)備之間不相配套

例如水輪機(jī)與電氣設(shè)備不配套有些小型水電站水輪機(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(chē)”，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(chē)”，既浪費(fèi)了設(shè)備容量，也增大了運(yùn)行損耗。

2 水電站技術(shù)改造具體措施分析

目前，小型水電站的發(fā)展情況不同，所以對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造的程度就不同，我們不能一概而論，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的改造措施。針對(duì)水電站中的一些普遍問(wèn)題，我們應(yīng)該遵循經(jīng)濟(jì)性原則、合理性原則，盡可能實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”的運(yùn)行模式，進(jìn)而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。所謂先進(jìn)性就是要擇優(yōu)選用性能先進(jìn)、技術(shù)成熟的轉(zhuǎn)輪和配套性能先進(jìn)、運(yùn)行可靠的水輪發(fā)電機(jī)及輔助設(shè)備；合理性就是要緊密結(jié)合和妥善處理水電站的原有不可變更或不宜變更的制約條件；經(jīng)濟(jì)性就是要在有限的投資條件下，盡量增發(fā)電量，提高經(jīng)濟(jì)效益；特殊性就是特殊問(wèn)題用特殊辦法解決。

2.1 機(jī)械設(shè)備技術(shù)改造

采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，代替原有陳舊老化的設(shè)備。對(duì)水電站的水頭和流量進(jìn)行準(zhǔn)確的核定，從河流的實(shí)際水文情況出發(fā)，選擇技術(shù)成熟、適合流域特點(diǎn)的轉(zhuǎn)輪，保障水輪機(jī)工作效率達(dá)到最優(yōu)。根據(jù)汛期，河流泥沙增多這一普遍現(xiàn)象，選用新型轉(zhuǎn)輪，在合理范圍內(nèi)調(diào)整導(dǎo)葉型線，加大導(dǎo)葉分布圓直徑，采用有效地抗磨措施，減少砂石對(duì)機(jī)械設(shè)備的磨損，例如在轉(zhuǎn)輪葉片正面涂抹環(huán)氧金剛砂，葉片背面采用抗磨焊條堆焊，采用改性聚氨酯抗磨板等措施，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行壽命，最終達(dá)到更新改造或增容改造的目的。

2.2 小型水電站自動(dòng)化改造

在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，提高小型水電站的自動(dòng)化程度是水電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)也是解決我國(guó)供電緊張的重要舉措。要想完成自動(dòng)化改造的目標(biāo)，就必須從以下幾個(gè)方面入手：首先應(yīng)該對(duì)水電站的實(shí)際情況進(jìn)行分析，選擇信譽(yù)好、質(zhì)量高的生產(chǎn)廠家購(gòu)進(jìn)自動(dòng)化所需要的計(jì)算機(jī)等相關(guān)設(shè)備。對(duì)于不同的單機(jī)容量和額定電壓，需要選擇不同程度的控制方法和自動(dòng)化程度。按照相關(guān)操作程序設(shè)置自動(dòng)化。通過(guò)實(shí)現(xiàn)小型水電站自動(dòng)化，我們可以減少人力的投入，提高水電站的運(yùn)行效率。

2.3 改造引水系統(tǒng)和水工建筑物

在進(jìn)行水電站技術(shù)改造的過(guò)程中，我們應(yīng)該針對(duì)水利工程建筑物的實(shí)際情況，制定出科學(xué)合理的方案，特別是對(duì)引水渠道、壓力管道、渠首壩等存在一定的危險(xiǎn)，會(huì)影響到周?chē)迩f居民和土地安全，所以我們必須按照設(shè)計(jì)方案對(duì)壩體進(jìn)行加固處理，對(duì)引水渠進(jìn)行防滲處理以及其他影響到水電站發(fā)展的問(wèn)題都應(yīng)該處理好。在引水渠出口位置安裝清污設(shè)備，這樣就可以減少汛期水中的植物、石子等雜物進(jìn)入到電站內(nèi)，影響電站的正常工作。此外，我們也可以在溢洪道上設(shè)置閘門(mén)，在不影響汛期的時(shí)候泄洪工作，可以結(jié)合相應(yīng)的水情，達(dá)到蓄水的目的，進(jìn)而增加發(fā)電量。

3 輔助水電站技術(shù)改造工作的兩點(diǎn)建議

3.1 加強(qiáng)重視

水電站工作人員的素質(zhì)直接關(guān)系到整個(gè)水電站的發(fā)展，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電站工作人員的培訓(xùn)工作，特別是對(duì)自動(dòng)化技術(shù)操作人員的培訓(xùn)。提高水電站的自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)含量是水電站工作正常發(fā)展的基本保證。但是當(dāng)前我國(guó)水電站技術(shù)改造工作的進(jìn)展速度十分緩慢，這主要和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)不重視該項(xiàng)工作的結(jié)果，針對(duì)這話總情況，我們必須提高領(lǐng)導(dǎo)的重視程度，使其認(rèn)識(shí)到技術(shù)改造對(duì)整個(gè)水電站發(fā)展的重要性，增加對(duì)水電站技術(shù)改造的資金投入，保證有充足的資金來(lái)源。定期對(duì)水電站人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，對(duì)所掌握內(nèi)容進(jìn)行定期考核，在培訓(xùn)現(xiàn)有工作人員的基礎(chǔ)上引進(jìn)高素質(zhì)的專業(yè)人員，為水電站在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展中提供人才保證，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。

3.2 加強(qiáng)技術(shù)

小型水電站技術(shù)改造后期應(yīng)該重視驗(yàn)收工作，這是對(duì)技術(shù)改造效果的一個(gè)檢驗(yàn)。為了能夠更好地檢測(cè)技術(shù)改造的成果，我們需要做技術(shù)改造前后的對(duì)比。為了保證技術(shù)改造的質(zhì)量，我們一般應(yīng)該做好機(jī)組的驗(yàn)收工作，保證機(jī)組啟動(dòng)驗(yàn)收合格后在進(jìn)行試生產(chǎn)，觀察試生產(chǎn)中是否存在問(wèn)題，如果有應(yīng)該進(jìn)行處理，保證改造工程的順利完成，保證水電站的正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了能夠更好地促進(jìn)我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展，我們需要對(duì)小型水電站中的技術(shù)進(jìn)行改造，但是這是一個(gè)長(zhǎng)期性的工作，做好小型水電站的技術(shù)改造能夠解決我國(guó)當(dāng)前用電緊張的情況。對(duì)小型水電站進(jìn)行技術(shù)改造不僅順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展需求，同時(shí)能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以我們必須加以重視。

參考文獻(xiàn)

[1]陸建國(guó).淺析小型水電站技術(shù)問(wèn)題的改造及其主要措施[J].廣東科技，2011.