淺談水電站增效擴(kuò)容改造

曹燕飛

（身份證號：3210281976****6613）

隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大與生活用電量的增加，以往的水電站建設(shè)規(guī)模已經(jīng)無法滿足市場上的用電量，發(fā)電機(jī)組作為水電站中的重要組成，如何提升發(fā)電機(jī)組負(fù)荷量已經(jīng)成為水電站面臨的主要問題。對此，行業(yè)技術(shù)人員增加了增效擴(kuò)容改造的研究，優(yōu)化改造技術(shù)，促進(jìn)水電站系統(tǒng)的正常運(yùn)行，合理調(diào)控資源，以保障水電站企業(yè)的正常運(yùn)行，滿足人們的用電需求，以適應(yīng)時代發(fā)展的步伐。

1 增效擴(kuò)容改造目標(biāo)

想要提升水電站改造效果，首要任務(wù)就是確定改造目標(biāo)，明確改造方向。在以往的水電站增效改造中，經(jīng)常采取替換機(jī)械組件的方式，而這種改造方法的綜合效益有待商榷。為了更好的提升改造效果，提升水電站的運(yùn)行效益，應(yīng)結(jié)合機(jī)組的現(xiàn)狀與運(yùn)行效益等綜合角度考慮，確定是否需要替換機(jī)組，并且，以保障環(huán)境、社會、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)，實(shí)施改造技術(shù)。

1.1 環(huán)境目標(biāo)

水電站改造后，減少有害氣體排放量，提升空氣質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境，避免對河流生物生存產(chǎn)生不良影響，滿足我國主張的綠色環(huán)保發(fā)展觀。

1.2 社會目標(biāo)

水電站改造最主要的目標(biāo)就是為了滿足廣大群眾對水電資源的需求，讓更多的民眾受益，因此，增效擴(kuò)充改造后應(yīng)提升水電站的防洪抗旱效果，提高水電站的灌溉能力。

1.3 技術(shù)目標(biāo)

建筑與結(jié)構(gòu)滿足水電站的基本運(yùn)行要求。為了滿足水電站的現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)，增效擴(kuò)充改造需要提升發(fā)電機(jī)組的技術(shù)先進(jìn)性，如發(fā)電機(jī)組組合效率與設(shè)備完善率分別需要控制在86%、98%以上。其次，提升技術(shù)檢修的專業(yè)性，及時發(fā)現(xiàn)水電站運(yùn)行中存在的各種問題，并及時采取補(bǔ)救措施，強(qiáng)化設(shè)備配置，提升水電站的自動化運(yùn)行能力，減少能源消耗，利用科學(xué)的改造技術(shù)，降低運(yùn)行成本。

1.4 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

在對水電站原有發(fā)電能力鞏固的基礎(chǔ)上，利用改造技術(shù)達(dá)到增效與擴(kuò)容的目標(biāo)，通過對現(xiàn)階段的水電經(jīng)營實(shí)際情況加以分析，在此基礎(chǔ)上制定針對性的改善措施，發(fā)揮出資源的最大價值，以提升人們的經(jīng)濟(jì)收入。

2 發(fā)電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀

2.1 技術(shù)問題

發(fā)電機(jī)組中存在的技術(shù)問題主要體現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換技術(shù)方面，想要發(fā)揮增效擴(kuò)充的效果，就需要具備平衡各種能源的專業(yè)技術(shù)能力。而傳統(tǒng)的水電站因技術(shù)水平與調(diào)控技術(shù)滯后，發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率低，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段我國水電站運(yùn)行的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，增加了水資源的損耗量，難以有效保障水電站企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，需要注重技術(shù)上的改造。

2.2 選型問題

水文條件與地域環(huán)境具有一定的聯(lián)系，在不同區(qū)域建設(shè)水電站，應(yīng)根據(jù)該地區(qū)的水文條件科學(xué)選取發(fā)電機(jī)組的類型，才能保障機(jī)組運(yùn)行效率。老舊水電站建設(shè)時格局一般都是一機(jī)一網(wǎng)，因當(dāng)時的電網(wǎng)規(guī)模與用電量并不大，并且企業(yè)數(shù)量不多，因此，導(dǎo)致機(jī)組選型偏差問題。而隨著用電量的不斷增加，站內(nèi)裝機(jī)容量必須要適當(dāng)增加。而據(jù)了解，很多水電站在裝機(jī)容量的開發(fā)方面并沒有落實(shí)到位，因此需要強(qiáng)化增效擴(kuò)容力度。

2.3 運(yùn)行狀態(tài)

水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在很大程度上影響到水電站的改造效果，但是影響水輪機(jī)工作狀態(tài)的因素較多，如設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備質(zhì)量、作業(yè)環(huán)境等，水輪機(jī)在長期高負(fù)荷運(yùn)行下，內(nèi)部構(gòu)建嚴(yán)重磨損，增加了設(shè)備故障的機(jī)率，增加了能源損耗，需要予以重視。

3 改造方法與注意事項(xiàng)

3.1 更換局部設(shè)備

發(fā)電機(jī)組設(shè)備的組成異常復(fù)雜，其中涉及到的構(gòu)件繁多，若是對全部設(shè)備更換，不僅需要消耗大量的時間，更增加了企業(yè)的投資成本。水電站的一些機(jī)組設(shè)備能夠滿足運(yùn)行需求，也沒有必要更換。為了保障水電站的綜合效益，需要對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，確定問題設(shè)備與運(yùn)行狀態(tài)良好的設(shè)備都有哪些，對問題設(shè)備采取更換措施，體現(xiàn)出局部設(shè)備更換的價值，避免因整體更加耗費(fèi)的人力與物力。

3.2 更換整機(jī)設(shè)備

對于建立時間相對較早的水電站，因在建立設(shè)計期間的技術(shù)成熟性不足，而造成的水資源浪費(fèi)問題，需要加以重視。而改善老舊水電站的運(yùn)行情況，并不是簡單更加局部設(shè)備可以解決的，為了提高增效擴(kuò)容的效果，需要改造技術(shù)人員重新收集相關(guān)的資料與信息。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境科學(xué)配置水輪機(jī)，提高水能的利用率，進(jìn)一步提高水輪機(jī)的運(yùn)行效率。除此之外，由于老舊水電站中的部分機(jī)組使用時間過長，嚴(yán)重老化，難以保障水電站的運(yùn)行效率，內(nèi)部設(shè)備易于出現(xiàn)故障，此時也可采取整機(jī)更換的方法。

3.3 其他開發(fā)

機(jī)組之間的合理搭配會在很大程度上提升水電站的水庫容量，提高豐水期水能的容量調(diào)節(jié)能力，減少水能浪費(fèi)情況。以某縣水電站改造為例，從增效擴(kuò)容的目標(biāo)出現(xiàn)，通過對該縣的水文環(huán)境以及綜合用電量了解，確定了機(jī)組類型為2×1000kW機(jī)組，為了滿足當(dāng)?shù)氐亩喟l(fā)峰電需求，采用了兩機(jī)機(jī)組模式，根據(jù)峰電、谷電不同期間調(diào)換大功率機(jī)組、小功率機(jī)組，發(fā)揮庫容量提高發(fā)電機(jī)組的節(jié)能效益。此外，水輪機(jī)組轉(zhuǎn)速對于水電站的整體運(yùn)行質(zhì)量、效率具備之間的關(guān)系，在改造技術(shù)之后，為了控制水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，改造技術(shù)人員利用了閉環(huán)控制的方法，在機(jī)組中發(fā)出頻率信號，并將其傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，通過系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)，控制功率輸出，以減少機(jī)組對能源的消耗。

4 結(jié)語

綜上所述可知，傳統(tǒng)水電站機(jī)組的運(yùn)行效率與水庫容量已經(jīng)難以現(xiàn)代化的發(fā)展需求，增效擴(kuò)容改造技術(shù)的運(yùn)用，就是為了提升水電站的現(xiàn)代化發(fā)展，在改造后，克服傳統(tǒng)水電站運(yùn)行中的不良因素，減少水電站故障發(fā)生的機(jī)率，提高機(jī)組運(yùn)行效率，減少維修費(fèi)用，調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速，改善水電站系統(tǒng)中的各項(xiàng)性能，以滿足人們生產(chǎn)、生活的用電需求，具有重要的意義。