水電站運(yùn)行管理節(jié)能措施的研究

梁加駿

嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司

水電站運(yùn)行管理節(jié)能措施的研究

梁加駿

嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司

自第二次工業(yè)革命以來，電力已成為人類社會中不可或缺的能源之一，一旦失去電力，現(xiàn)今世界上的大多數(shù)社會生產(chǎn)工作將會陷入停滯階段。可以說失去了電力，人類就失去了現(xiàn)代文明的載體。而隨著社會發(fā)展對能源需要的加劇以及現(xiàn)有能源的不斷減少，如何更加節(jié)能環(huán)保的使得電力運(yùn)行系統(tǒng)及用電的管理體系成為當(dāng)今的電力系統(tǒng)的首要問題。本文將針對電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展方面來探討電力運(yùn)行及用電的管理中的節(jié)能狀況，并進(jìn)行相關(guān)分析究，且提出切實(shí)可行的建議與措施。

水電站；管理；節(jié)能措施

1.引言

近年來，隨著人們生活環(huán)境的急劇惡化，能源消耗問題也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，節(jié)能減排成為社會的主流意識。水電工程的節(jié)能降耗也成為業(yè)內(nèi)共識，對于水電站來說，進(jìn)行節(jié)能降耗有利于經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)也符合社會的發(fā)展需求，更有益于提高在同行業(yè)的競爭優(yōu)勢。水電站認(rèn)真研究運(yùn)行期間的能耗影響因素，采取相應(yīng)的技術(shù)措施以及管理方法降低能源消耗，以便于取得良好的節(jié)能效益。

2.影響發(fā)電水耗的因素分析

水電站運(yùn)行的工作原理主要就是將水轉(zhuǎn)換為電能，其發(fā)電的過程中就是要將水充分高效的轉(zhuǎn)換為電能，避免耗損，以便提升社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。下面主要分析一下發(fā)電過程中導(dǎo)致水耗的因素。

（1）提高發(fā)電凈水頭

單位電量耗水率是衡量一個(gè)水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)，我們可以根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組出力公式N=9.81QHη推算出單位電量耗水率：

單位點(diǎn)亮耗水率=發(fā)電耗水量/發(fā)電量

從式中可見影響電站單位電量耗水率的根本因素際上導(dǎo)致水量耗損大的主要原因在于凈水頭的穩(wěn)定性和機(jī)組效率偏低等因素，所以要在運(yùn)行和生產(chǎn)的過程中靈活應(yīng)變。要根據(jù)上游流量科學(xué)合理地安排運(yùn)行方式，合理運(yùn)用水資源。另外，對于滲透部位應(yīng)重視檢查和維護(hù)工作，保證資源的有效利用以及機(jī)器的壽命延長。減少水資源的浪費(fèi)。提升水電站的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（2）減少水頭損失和流量損失

水庫中生物眾多，免不了會有漂浮污物在水庫中，上游的漂浮物經(jīng)常會堵塞使得進(jìn)口水流形態(tài)受損；此外機(jī)組的主軸密封缺陷、輸水道滲漏、葉間隙漏水、閘門止水問題都會導(dǎo)致水量損失。電站的日常運(yùn)行和維護(hù)中必須要加強(qiáng)滲漏部位的檢查維修、加強(qiáng)輸水道的防滲處理、及時(shí)清理漂浮的污物、檢查止水存在的問題，以減少水量的損失和耗損。

（3）提高機(jī)組的運(yùn)行效率

通過公式我們發(fā)現(xiàn)，提高機(jī)組運(yùn)行效率，可以提高機(jī)組出力，以加強(qiáng)發(fā)電量，減少水耗。運(yùn)行期間水電站的工作人員確定開機(jī)臺數(shù)的前提是仔細(xì)研究水頭、流量和機(jī)組工作特性曲線。以使得機(jī)組能夠進(jìn)行高效率運(yùn)行。

（4）機(jī)組空載流量

有些特定時(shí)候機(jī)組需要空載運(yùn)行，此時(shí)由于電壓轉(zhuǎn)速調(diào)整、機(jī)組檢修后進(jìn)行的開機(jī)測試導(dǎo)致耗水量加劇。

3.電站在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題

電站運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)電水耗和電耗較大的情況，不同需要針對具體的情況進(jìn)行分析。

（1）由于機(jī)組開停機(jī)次數(shù)較頻繁，且額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較低，使得機(jī)組效率降低，耗水率增大；因機(jī)組設(shè)備為承擔(dān)調(diào)頻人物而留有足夠的旋轉(zhuǎn)備用容量也同樣導(dǎo)致機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行，增加耗水率。

（2）機(jī)組開機(jī)空載帶廠用電運(yùn)行增加了大流量的水量消耗，同時(shí)也降低了水電站的發(fā)電效益減少了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

（3）主變壓器與配套的冷卻器運(yùn)行方式不當(dāng)導(dǎo)致耗水量增加。

（4）機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致主變壓器處于空載運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致耗電量增大。

（5）上文提到過的運(yùn)行中由設(shè)備缺陷造成的水耗。

4.節(jié)能降耗措施在水電站中的應(yīng)用

針對上訴提到的問題本文綜合整理總共可從以下措施入手：

（1）針對機(jī)組長期處于低負(fù)荷狀態(tài)下的損耗問題

首先可以在枯水期是機(jī)組在高水頭額定出力下運(yùn)行。本身機(jī)組會出現(xiàn)低負(fù)荷耗損的問題就是因?yàn)轭~定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間短，并且開停機(jī)頻繁。那么當(dāng)機(jī)組在搞水頭定額出力運(yùn)作時(shí)，當(dāng)水位下降帶影像處理時(shí)停機(jī)蓄水，為下次開機(jī)做準(zhǔn)備可以避免了頻繁開關(guān)機(jī)的問題。以此類推，根據(jù)季節(jié)變化比如汛期可以同樣在減少棄水的情況下讓機(jī)組在高水頭額定都喝下穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)然，同樣在日常使用設(shè)備時(shí)縮短開機(jī)時(shí)間，可以短時(shí)停機(jī)切換看開關(guān)，為電站增加經(jīng)濟(jì)效益，減少了不必要的損耗。

（2）水電站水頭的損失方面的節(jié)能措施

首先盡量用人工的方式進(jìn)行清污，這里可以采用工作人員三班倒的制度，24小時(shí)不間斷的利用清污設(shè)備進(jìn)行清污，防止水頭損失。這里同樣可以對清污設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，縮短清污所需要的時(shí)間，提高效率，增加電站的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）空庫納洪增效節(jié)能措施

這里舉一個(gè)實(shí)例，某站地理位置優(yōu)越，處于梅江中下游，在汛期，上游下大雨或暴雨時(shí)，集雨面積大且無庫調(diào)容，造成大量棄水，造成極大經(jīng)濟(jì)損失。為了減少耗損，提升經(jīng)濟(jì)利益，故而此站首先加強(qiáng)汛期水電站防洪度汛和各站之間的水情互聯(lián)互通制度，加強(qiáng)溝通以便得知訊息。另外加強(qiáng)了和上游水文站的溝通合作，提前獲知上游的來水量，水量大時(shí)，可以提前納空庫容。為水電站增加經(jīng)濟(jì)效益。

剛剛從實(shí)例的角度說明了節(jié)能降耗在水電站上的應(yīng)用，實(shí)際還可以大方向上還可以分為三個(gè)大方面。其分別為進(jìn)行技術(shù)改造、加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)檢修和內(nèi)部管理。

技術(shù)改造應(yīng)從電站的設(shè)備和各種輔助系統(tǒng)來進(jìn)行技術(shù)改造，這有利于減少水耗和電耗，有增加水電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。具體可以通過對照明系統(tǒng)的改造以及針對冷卻風(fēng)機(jī)，主變壓器/油冷卻器，應(yīng)該盡量采用換熱效率高的產(chǎn)品。

加強(qiáng)電站的維護(hù)檢修工作，保證設(shè)備的完好率也非常重要。要對主要運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行不定期與定期檢查相結(jié)合的方式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部管理，要將水電的能耗指標(biāo)以及節(jié)能目標(biāo)落實(shí)到位，落實(shí)到責(zé)任人的管理制度。將節(jié)能指標(biāo)與水電站的生產(chǎn)目標(biāo)同樣作為績效考核的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。

5.結(jié)束語

電力行業(yè)隨社會發(fā)展行業(yè)競爭日益加劇，想要在同領(lǐng)域競爭中取得優(yōu)勢，就要采取一系列措施節(jié)能減耗，增加自身的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。水電站想要立于不敗之地就必須深入挖掘節(jié)能空間，創(chuàng)造最大價(jià)值。

[1]景曉蓉,漆文邦,李志剛,等.水電站運(yùn)行管理節(jié)能措施的研究[J].西北水電,2014（1）：102-105.

[2]陳宗艷.水電站運(yùn)行管理節(jié)能措施的研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版,2014（31）.

[3]王亮.水電站運(yùn)行管理節(jié)能措施的研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版,2015（3）.