水電廠運(yùn)行設(shè)備技術(shù)改造問題探索

常秉奎

青海雪玉水電有限責(zé)任公司，青海西寧 810001

煤炭發(fā)電存在較為嚴(yán)重的污染，風(fēng)力、太陽能等發(fā)電能源發(fā)電量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足我國(guó)實(shí)際需要，當(dāng)前人們?cè)谒Πl(fā)電方面重視度越來越高。當(dāng)前我國(guó)約1/3的電能來自于水力發(fā)電設(shè)備，水力發(fā)電設(shè)備雖然在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要價(jià)值和作用，但是在運(yùn)行過程中同樣會(huì)存在技術(shù)落后以及設(shè)備老化等問題。受到水電廠設(shè)備運(yùn)行管理責(zé)任不明確、運(yùn)行技術(shù)和運(yùn)行技術(shù)管理不到位等因素影響，生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生設(shè)備缺陷，對(duì)設(shè)備和人身安全有嚴(yán)重影響和威脅，設(shè)備運(yùn)行安全、可靠性無法得到保證，有非常大事故和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率。因此，必須要提高對(duì)水電廠設(shè)備運(yùn)行管理重視度，利用設(shè)備技術(shù)改造等方式，維持水電廠的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，保證電力供應(yīng)的質(zhì)量和連續(xù)性，本文就此展開了研究分析。

1 當(dāng)前我國(guó)水電廠機(jī)電設(shè)備存在的問題

我國(guó)能源部門在水電廠設(shè)備改造和技術(shù)開發(fā)等方面投入了大量的資金和精力，取得了一系列卓越成效，但是在水電廠發(fā)展運(yùn)行過程中，這些改造所帶來的收益和成效逐漸降低，我國(guó)水電廠設(shè)備技術(shù)方面的問題越來越突出和嚴(yán)重，必須要重新展開相應(yīng)的技術(shù)改造。當(dāng)前我國(guó)水電廠機(jī)電設(shè)備存在的問題主要集中在以下幾個(gè)方面。

1.1 機(jī)組設(shè)備老化，故障率高

我國(guó)水電開發(fā)發(fā)展較早，很多水電機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，這些老舊設(shè)備肩負(fù)著我國(guó)大部分水力發(fā)電任務(wù)，不斷加重的發(fā)電任務(wù)與發(fā)電機(jī)組的老化和發(fā)電效率下降之間逐漸出現(xiàn)較大的矛盾和問題。發(fā)電機(jī)組老化問題中，水輪機(jī)空蝕磨損最為嚴(yán)重，尤其在我國(guó)西部等地區(qū)，受到河流含沙量等因素影響，發(fā)電機(jī)組水輪機(jī)運(yùn)行過程中受到水流推力作用，水中的沙粒會(huì)給水輪機(jī)葉片帶來非常大磨損，降低水輪機(jī)葉片效能，進(jìn)而降低發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)功率，需要在較短的時(shí)間內(nèi)大修，維修時(shí)間長(zhǎng)，不僅增加維修費(fèi)用，同時(shí)還嚴(yán)重降低水力發(fā)電企業(yè)的供電效率和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 自動(dòng)化水平低

很多水電廠投產(chǎn)較早，其設(shè)備自動(dòng)化水平偏低情況較為普遍，目前所使用的自動(dòng)化元件可靠性不是很高，缺乏足夠的自動(dòng)化改造空間，對(duì)水電廠精簡(jiǎn)人員產(chǎn)生嚴(yán)重影響，水電廠運(yùn)行效率很難得到有效提高。另外，當(dāng)前水電廠的計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)還存在較大的問題，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代化電網(wǎng)管控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)控制。

1.3 泥沙淤積對(duì)機(jī)電設(shè)備的損壞越來越嚴(yán)重

水力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行過程中一直受到泥沙淤積等問題的威脅，泥沙淤積不僅會(huì)降低水力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行效率，甚至還會(huì)產(chǎn)生一系列安全問題。受到歷史因素以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)等影響，環(huán)境保護(hù)重視度低，水土流失情況嚴(yán)重，很多建設(shè)較早的水電站都面臨嚴(yán)重的泥沙淤積現(xiàn)象。

2 水電廠運(yùn)行設(shè)備改造需要把握的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

水電廠運(yùn)行設(shè)備改造能夠更好地滿足水電廠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展需要，運(yùn)行設(shè)備改造必須要滿足電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行需要，在設(shè)備改造過程中，需要重點(diǎn)把握前沿技術(shù)，做好技術(shù)落后、穩(wěn)定性差、自動(dòng)化水平低、故障率高設(shè)備的改造，為水力發(fā)電的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)、水電廠運(yùn)行設(shè)備改造需要把握好以下幾個(gè)方面要點(diǎn)。

2.1 通過對(duì)老設(shè)備改造提高其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和可靠性

很多投產(chǎn)較早的水力發(fā)電設(shè)施中，受到我國(guó)生產(chǎn)工藝等因素影響，有些水輪機(jī)剛投入運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)葉片根部裂縫、軸承結(jié)合不良等嚴(yán)重質(zhì)量問題，這些質(zhì)量問題往往很難通過維修方式解決。水輪機(jī)在故障狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)嚴(yán)重威脅電力供應(yīng)穩(wěn)定性以及發(fā)電廠生產(chǎn)安全性。水電廠設(shè)備的改造首先要在做好水電廠主要生產(chǎn)設(shè)備的改造，比如主機(jī)。早期安裝的發(fā)電機(jī)組中存在機(jī)械缺陷的發(fā)電主機(jī)相對(duì)較少，針對(duì)存在缺陷的發(fā)電主機(jī)在改造過程中需要與新的主機(jī)生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，以原有的配套設(shè)施為基礎(chǔ)，更換主機(jī)整體和主機(jī)葉片。設(shè)備改造過程中盡量避免整體性更換，這種更換方式并不符合經(jīng)濟(jì)性原則。另外，水電廠設(shè)備改造過程中，水輪機(jī)還存在嚴(yán)重的空蝕和磨損情況，在這方面改造中需要與先進(jìn)的水力發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)相結(jié)合，從水輪機(jī)葉片容易磨損部位從技術(shù)角度出發(fā)，給予相應(yīng)的處理措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)水力發(fā)電問題的有效解決，同時(shí)促進(jìn)水力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)水平的提高。

2.2 設(shè)備缺陷分析

在分析設(shè)備缺陷時(shí)，需要了解和把握原設(shè)備運(yùn)行壽命、運(yùn)行參數(shù)等信息，針對(duì)運(yùn)行可靠性低、檢修費(fèi)用高、維護(hù)難度大、備品購(gòu)置困難等設(shè)備展開必要的技術(shù)改造，改造前，收集設(shè)備運(yùn)行過程中的各項(xiàng)維護(hù)保養(yǎng)記錄和運(yùn)行數(shù)據(jù)，有針對(duì)性的從部件、零件、裝置等方面出發(fā)，組織檢修、財(cái)務(wù)、運(yùn)行等部門工作人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)展開綜合性分析，必要時(shí)要求設(shè)計(jì)、制造等方面專家共同參與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備問題的客觀準(zhǔn)確查找，制定針對(duì)性的解決方案。

2.3 技術(shù)調(diào)研

技術(shù)調(diào)研在設(shè)備技術(shù)改造中有著非常重要價(jià)值和作用，正常情況下，即使相同類型產(chǎn)品，也會(huì)有多個(gè)不同供應(yīng)廠家，涉及產(chǎn)品的制造、研發(fā)、銷售各個(gè)環(huán)節(jié)。技術(shù)調(diào)研不僅工作量大，同時(shí)還涉及非常廣的信息面，對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)水平和綜合能力有著非常嚴(yán)格要求，必須要保證所選產(chǎn)品的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和安全性。技術(shù)調(diào)研工作的開展，首先，可以通過網(wǎng)絡(luò)等大眾媒體了解市場(chǎng)基本情況，明確我國(guó)同類設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r，在設(shè)備選定后，還可以利用考察、電話等方式了解產(chǎn)品使用情況，包含產(chǎn)品操作運(yùn)行、缺陷、廠商評(píng)價(jià)、維護(hù)檢修、售后等。技術(shù)調(diào)研工作的開展會(huì)花費(fèi)較多的物力、人力和財(cái)力資源，只有做好技術(shù)調(diào)研工作，才能夠提供準(zhǔn)確的信息、數(shù)據(jù)參考和支撐，為整體技術(shù)改造的順利開展打下良好基礎(chǔ)。

2.4 提高水電廠自動(dòng)化水平

水力發(fā)電設(shè)備自動(dòng)化問題直接關(guān)系到水力發(fā)電生產(chǎn)效率，同時(shí)還與水力發(fā)電設(shè)施能夠順利整合到自動(dòng)化管理網(wǎng)絡(luò)中密切相關(guān)。因此，水電廠設(shè)備和技術(shù)改造過程中，必須要提高在自動(dòng)化水平方面重視度，只有提高水電廠自動(dòng)化水平，才能夠進(jìn)一步降低工作人員工作量和工作負(fù)擔(dān)，提高水電廠整體運(yùn)行和控制水平。另外，提高水電廠自動(dòng)化水平，能夠使水電廠自動(dòng)管理系統(tǒng)的智能化和信息化水平明顯提高，保證水電廠各生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠與電網(wǎng)控制系統(tǒng)順利聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。

2.5 通過擴(kuò)機(jī)增容提高水資源利用效率

早期水電機(jī)組建設(shè)過程中，受到建設(shè)資金和電力需求量等因素限制，水電機(jī)組的裝機(jī)容量相對(duì)較小，很多水電廠發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆．?dāng)前人們?cè)陔娏Ψ矫娴男枨罅吭絹碓酱?，水電廠技術(shù)改造過程中，不僅需要重視水電廠設(shè)備和技術(shù)方面改造升級(jí)，同時(shí)還需要對(duì)水電廠整體有足夠重視，加大水電廠可挖掘潛力方面的投資開發(fā)力度，提高水資源利用合理性和有效性，更好地滿足人們?cè)陔娏Ψ矫嫘枰?/p>

2.6 重視標(biāo)書編制，展開標(biāo)書約談

標(biāo)書屬于約定性文件，在改造雙方中發(fā)揮有橋梁和紐帶作用，標(biāo)書的編制如果缺乏系統(tǒng)性、標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性，那么將非常容易給企業(yè)帶來安全、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面影響，因此，必須要從宏觀角度和微觀角度兩個(gè)方面出發(fā)做好標(biāo)書的研究分析，明確各項(xiàng)編制細(xì)節(jié)，避免技術(shù)改造的順利有效開展受到影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)改造費(fèi)用的有效控制。

2.7 落實(shí)安裝調(diào)試

安裝調(diào)試屬于水電廠技術(shù)改造最后也是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題，比如，廠家人員不熟悉監(jiān)控裝置、生產(chǎn)設(shè)備等，缺乏相應(yīng)的安全意識(shí)和控制水平，非常容易有設(shè)備事故和人身事故出現(xiàn)。在實(shí)際操作過程中，必須要做好以下幾個(gè)方面工作：第一，技術(shù)改造的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)與系統(tǒng)的可靠分離，設(shè)備調(diào)試與系統(tǒng)運(yùn)行不會(huì)相互影響，通過這種方式，即使有不安全情況出現(xiàn)，也不會(huì)影響到系統(tǒng)整體運(yùn)行；第二，設(shè)備安裝和調(diào)試人員需要展開嚴(yán)格的培訓(xùn)，廠家人員需要明確系統(tǒng)運(yùn)行和技術(shù)改造之間關(guān)系，使廠家人員在技術(shù)改造過程中能夠自覺執(zhí)行相關(guān)規(guī)定和要求；第三，新設(shè)備調(diào)試后，系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)前，針對(duì)雙方影響有充分考慮，制定相應(yīng)的技術(shù)措施和組織措施，經(jīng)過審核批準(zhǔn)后執(zhí)行；第四，技術(shù)人員往往缺乏足夠的自我保護(hù)安全意識(shí)，很多廠家的專業(yè)技術(shù)人員是容易受到傷害的群體，必須要做好這部分人員的安全培訓(xùn)工作，取得資格證后入廠技術(shù)改造；第五，提高對(duì)改造現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管重視度，任何影響系統(tǒng)的工作都需要經(jīng)過批準(zhǔn)，并在全程監(jiān)督下進(jìn)行。

3 結(jié)語

當(dāng)前水電廠設(shè)備運(yùn)行過程中存在一些問題和不足，只有經(jīng)過技術(shù)改造，才能夠滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要。水電廠技術(shù)改造工作的開展需要與水電廠實(shí)際情況相結(jié)合，采取經(jīng)濟(jì)合理的改造措施，明確各項(xiàng)注意事項(xiàng)，取得理想的改造效果，提高水電廠運(yùn)行效率和安全性。