淺析小型水電站技術(shù)改造中的問題及解決措施

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，有效地緩解了我國由于經(jīng)濟發(fā)展而出現(xiàn)的供電緊張問題。當(dāng)前在小型水電站運行的過程中經(jīng)常存在一些問題，嚴(yán)重影響到水電站的正常運行和發(fā)展。文章主要根據(jù)相關(guān)技術(shù)改造實踐對小型水電站中技術(shù)改造中經(jīng)常會遇見的問題及相關(guān)措施進行闡述，供大家參考。

關(guān)鍵詞：水電站；問題；技術(shù)；改造；措施

我國水資源豐富，分布的范圍也比較廣泛，這也說明了我國水電資源開發(fā)潛力很大，對我國水電事業(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)計顯示，我國目前小型水電站的總數(shù)已經(jīng)超過了40000座。截止到二零一零年，我國目前小型水電站裝機已經(jīng)達到了五千萬千瓦，占全國總水電裝機的三分之一以上，年發(fā)電量已經(jīng)達到了一千五百多億千萬時，已經(jīng)成為了我國主要的電能供應(yīng)工程。小型水電站的發(fā)展不僅促進了我國經(jīng)濟的發(fā)展，還促進了人與自然和諧發(fā)展。當(dāng)前，我國能夠正常運轉(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)濟和社會效益，我們就必須在相關(guān)法規(guī)的技術(shù)上對小型水電站的技術(shù)進行改造并解決在運行過程中產(chǎn)生的各種問題，提高水電站的運行效率。

1 水電站技術(shù)存在的主要問題

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，我國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

有很多情況都是因為水電工程施工不合理或者是工程和周圍的環(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)計之間出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致汛期的時候有大量的泥沙進入到電站中，這就會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械設(shè)備采用的是上個世紀(jì)90年代的機械產(chǎn)品，當(dāng)時的生產(chǎn)條件差、技術(shù)水平落后，生產(chǎn)出來的機械設(shè)備普遍存在質(zhì)量差、精度低、設(shè)備兼容性低等質(zhì)量問題，同時受技術(shù)資金等條件的限制，導(dǎo)致了水電站機械設(shè)備年久失修，機械設(shè)備嚴(yán)重老化，例如水輪機存在嚴(yán)重缺陷，具體表現(xiàn)在以下幾個反面：①水輪機現(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、等型號的機型。②空蝕、泥沙磨蝕水輪機現(xiàn)象普遍存在，使得部分水輪機的進水閥和導(dǎo)水葉漏水現(xiàn)象時有發(fā)生，水輪機工作效力大大降低，甚至無法正常運行。

1.3 機械設(shè)備之間不相配套

例如水輪機與電氣設(shè)備不配套有些小型水電站水輪機的輸出功率大于發(fā)電機或主變壓器的額定容量，形成“大馬拉小車”，使水電站的設(shè)計出力受到限制，發(fā)電時出現(xiàn)不正常的棄水現(xiàn)象。也有的水電站發(fā)電機容量大于水輪機出力，形成“小馬拉大車”，既浪費了設(shè)備容量，也增大了運行損耗。

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，所以對其進行技術(shù)改造的程度就不同，我們不能一概而論，應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇最佳的改造措施。針對水電站中的一些普遍問題，我們應(yīng)該遵循經(jīng)濟性原則、合理性原則，盡可能實現(xiàn)“無人值守”的運行模式，進而獲得更多的經(jīng)濟效益。所謂先進性就是要擇優(yōu)選用性能先進、技術(shù)成熟的轉(zhuǎn)輪和配套性能先進、運行可靠的水輪發(fā)電機及輔助設(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)濟效益；特殊性就是特殊問題用特殊辦法解決。

2.1 機械設(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。對水電站的水頭和流量進行準(zhǔn)確的核定，從河流的實際水文情況出發(fā)，選擇技術(shù)成熟、適合流域特點的轉(zhuǎn)輪，保障水輪機工作效率達到最優(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，減少砂石對機械設(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，延長設(shè)備運行壽命，最終達到更新改造或增容改造的目的。

2.2 小型水電站自動化改造

在激烈的市場競爭環(huán)境下，提高小型水電站的自動化程度是水電站發(fā)展的必然趨勢，同時也是解決我國供電緊張的重要舉措。要想完成自動化改造的目標(biāo)，就必須從以下幾個方面入手：首先應(yīng)該對水電站的實際情況進行分析，選擇信譽好、質(zhì)量高的生產(chǎn)廠家購進自動化所需要的計算機等相關(guān)設(shè)備。對于不同的單機容量和額定電壓，需要選擇不同程度的控制方法和自動化程度。按照相關(guān)操作程序設(shè)置自動化。通過實現(xiàn)小型水電站自動化，我們可以減少人力的投入，提高水電站的運行效率。

2.3 改造引水系統(tǒng)和水工建筑物

在進行水電站技術(shù)改造的過程中，我們應(yīng)該針對水利工程建筑物的實際情況，制定出科學(xué)合理的方案，特別是對引水渠道、壓力管道、渠首壩等存在一定的危險，會影響到周圍村莊居民和土地安全，所以我們必須按照設(shè)計方案對壩體進行加固處理，對引水渠進行防滲處理以及其他影響到水電站發(fā)展的問題都應(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，在不影響汛期的時候泄洪工作，可以結(jié)合相應(yīng)的水情，達到蓄水的目的，進而增加發(fā)電量。

3 輔助水電站技術(shù)改造工作的兩點建議

3.1 加強重視

水電站工作人員的素質(zhì)直接關(guān)系到整個水電站的發(fā)展，我們應(yīng)該加強對電站工作人員的培訓(xùn)工作，特別是對自動化技術(shù)操作人員的培訓(xùn)。提高水電站的自動化設(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)前我國水電站技術(shù)改造工作的進展速度十分緩慢，這主要和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)不重視該項工作的結(jié)果，針對這話總情況，我們必須提高領(lǐng)導(dǎo)的重視程度，使其認(rèn)識到技術(shù)改造對整個水電站發(fā)展的重要性，增加對水電站技術(shù)改造的資金投入，保證有充足的資金來源。定期對水電站人員進行專業(yè)知識培訓(xùn)，對所掌握內(nèi)容進行定期考核，在培訓(xùn)現(xiàn)有工作人員的基礎(chǔ)上引進高素質(zhì)的專業(yè)人員，為水電站在當(dāng)前社會的發(fā)展中提供人才保證，在激烈的競爭中占有一席之地。

3.2 加強技術(shù)

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

4 結(jié)束語

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

參考文獻

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