關(guān)于小型水電站技術(shù)改造措施的探討

江波

（信陽市鲇魚山水庫管理局，河南 信陽 465350）

1 前言

我國小型水電資源豐富，小型水電站分布廣泛，水電資源可開發(fā)潛力巨大，對我國水電資源的發(fā)展利用有積極的促進(jìn)意義。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國小型水電站總數(shù)已經(jīng)超過四萬余座。截止水利部門2006年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前小型水電裝機(jī)已達(dá)5000萬千瓦，占全國水電裝機(jī)總量的三分之一以上，以年發(fā)電量1500多億千瓦時(shí)，成為國家供電事業(yè)的重要力量。小型水電站的發(fā)展為我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，統(tǒng)籌人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展都做出了積極貢獻(xiàn)。目前我國正在服役的小型水電站多半是上世紀(jì)九十年代投入使用的，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，這些小型水電站現(xiàn)有的技術(shù)水平，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的新要求了，要想充分發(fā)揮水電的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，就要在水利部頒布的《農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見》的指導(dǎo)下，對水電站進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)改造。

2 小型水電站技術(shù)存在的主要問題

2.1 水電工程建筑物與引水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施不合理。首先在大多數(shù)引水式電站里，引水渠道與前池排砂設(shè)計(jì)不合理，汛期時(shí)導(dǎo)致大量泥砂進(jìn)入渠道與電站，渠道的正常引水受到限制，泥砂嚴(yán)重磨損機(jī)組，給老舊的發(fā)電機(jī)組帶來沉重的負(fù)擔(dān)，電站的安全運(yùn)行受到嚴(yán)重威脅。與此同時(shí)，引水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。汛期時(shí)，來自上游的雜草、石塊等污物嚴(yán)重淤積，阻塞了攔污柵，增加了水頭損失，間接降低了發(fā)電量。

2.2 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)九十年代的機(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)在一下幾個(gè)反面：首先，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、等型號的機(jī)型。其次，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，甚至無法正常運(yùn)行。

2.3 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”，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”，既浪費(fèi)了設(shè)備容量，也增大了運(yùn)行損耗。

3 水電站技術(shù)改造具體措施分析

小型水電站存在的這些嚴(yán)重問題，不但沒有使我國的水電資源得到充分的發(fā)揮與利用，還對水電站的安全運(yùn)行埋下了隱患，為了充分的發(fā)揮利用有限的水電資源，對水電站進(jìn)行技術(shù)改造已經(jīng)迫在眉睫。小型水電站的技術(shù)改造工程是一項(xiàng)長期、系統(tǒng)的工程，應(yīng)在堅(jiān)持先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性與特殊性四項(xiàng)原則的基礎(chǔ)上，從不同水電站的實(shí)際情況出發(fā)，因地制宜，進(jìn)行系統(tǒng)化的技術(shù)改造。本文針對以下幾個(gè)反面對水電站的技術(shù)改造問題進(jìn)行分析：

3.1 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。

3.2 小型水電站自動(dòng)化改造。提高小型水電站的自動(dòng)化，是小型水電站發(fā)展的必然趨勢。同時(shí)也是小型水電站技術(shù)更新改造的重點(diǎn)。自動(dòng)化改造主要從以下幾個(gè)方面著手：根據(jù)電站的實(shí)際情況，選擇生產(chǎn)廠家信譽(yù)好、產(chǎn)品科技含量高、產(chǎn)品質(zhì)量信得過的生產(chǎn)廠家購買計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備。針對單機(jī)容量和額定電壓的不同，選擇不同程度的控制方式和自動(dòng)化程度。在數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、安全裝置、機(jī)械調(diào)頻、機(jī)組功率調(diào)整等方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，降低小型水電站人力資源投入，確保小型水電工程安全、高效運(yùn)作。

3.3 改造引水系統(tǒng)和水工建筑物。在實(shí)施電站的技術(shù)改造中，要針對水工建筑物存在的問題，制定相應(yīng)的改造方案，尤其對渠首壩、引水渠道、壓力前池、壓力管道、廠房防洪設(shè)施等存在的危及電站正常運(yùn)行及下游村莊、土地安全的險(xiǎn)工險(xiǎn)段必須按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行加固改造對渠首壩、引水渠的滲漏和渠道過水能力不足等影響電站效益的問題進(jìn)行相應(yīng)處理。加裝清污設(shè)備，在引水渠道出口處增加一道攔污柵或在前池入口處增加一道攔污柵，并適當(dāng)調(diào)整攔污柵柵條間距，改進(jìn)攔污柵結(jié)構(gòu)和柵條形狀，以減少水頭損失，提高機(jī)組工作水頭，在溢洪道上增設(shè)翻板閘門或橡膠壩，在不影響汛期泄洪的前提下，結(jié)合水情預(yù)報(bào)，可在汛末下閘蓄水，增加發(fā)電量。

4 輔助水電站技術(shù)改造工作的兩點(diǎn)建議

4.1 加強(qiáng)重視，開展電站工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高工作人員綜合素質(zhì)水平。水電站的硬件設(shè)備技術(shù)含量提高是提高水電站工作效能根本保障，但提高工作人員的工作技能，是保障設(shè)備性能充分發(fā)揮的決定性因素。目前我國小型水電站技術(shù)改造工作進(jìn)展速度緩慢，在很大程度上和基層領(lǐng)導(dǎo)對此項(xiàng)工作重視程度不夠有很大的關(guān)系，所以針對這一問題，必須加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)的重視程度，加大對小水電站技術(shù)改造工作的資金投入力度，確保此項(xiàng)工程建設(shè)有充足的資金來源。加強(qiáng)對小水電站工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，對工作內(nèi)容、技術(shù)水平掌握程度開展定期考核，在培訓(xùn)現(xiàn)有工作人員的基礎(chǔ)上引進(jìn)高素質(zhì)、高學(xué)歷的專業(yè)技術(shù)人員，為新世紀(jì)水電工程的健康發(fā)展提供人才保障，完善小型水電開發(fā)管理用人機(jī)制。

4.2 加強(qiáng)技術(shù)改造工作的后續(xù)工程驗(yàn)收工作與檢驗(yàn)工作。重視工程驗(yàn)收工作是對技術(shù)改造工作成果檢測的關(guān)鍵。為了檢驗(yàn)小水電機(jī)組增容改造成果，應(yīng)作技改前后性能對比測試;為檢驗(yàn)技改工程質(zhì)量，一定要做機(jī)組起動(dòng)驗(yàn)收，起動(dòng)驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行試生產(chǎn)運(yùn)行;只有經(jīng)過試生產(chǎn)運(yùn)行合格并且遺留問題都已處理完畢，才能最終進(jìn)行改造工程的竣工驗(yàn)收，確保長期高效安全運(yùn)行。

5 結(jié)語

小型水電站技術(shù)改造工作，是一項(xiàng)長期性的、艱巨的工作任務(wù)，為不斷地滿足人們生產(chǎn)、生活對供電的需求，小型水電工程發(fā)揮著不可替代的作用。我們在對小型水電站進(jìn)行技術(shù)改造順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的需求，具有歷史必然性，我們要調(diào)動(dòng)一切積極因素，做好小型水電站的技術(shù)改造工作。

[1]陳德新，殷豪.小水電站監(jiān)控系統(tǒng)的形式與系統(tǒng)設(shè)備的配置[J].中國農(nóng)村水電，2005，(1):103-104.

[2]李維平，劉應(yīng)安.張村電站2號機(jī)組技術(shù)改造效果好[J].地方電力管理，2003，(2):46.