金竹塢電站報廢重建

金竹塢電站報廢重建

戚鑫瓏

(諸暨市水利水電勘測設(shè)計院，浙江諸暨311800)

1概述

金竹塢電站坐落在璜山江支流——綠化溪上，位于浙江省諸暨市陳宅鎮(zhèn)金竹塢自然村，電站由金竹塢二級和金竹塢三級2座小型水力發(fā)電站組成。金竹塢二級電站建于1981年2月，裝有1臺臥軸斜擊式水輪發(fā)電機(jī)組，容量125 kW，設(shè)計水頭70 m，設(shè)計流量0.28 m3/s，水輪機(jī)型號為XJ—W—42，發(fā)電機(jī)型號為SFW—125 kW。金竹塢三級電站建于1979年4月，裝有2臺立軸斜擊式水輪發(fā)電機(jī)組，容量2×75 kW，設(shè)計水頭72 m，設(shè)計流量0.36 m3/s，水輪機(jī)型號為XJ—13—L—32，發(fā)電機(jī)型號為TSN—75 kW。電站經(jīng)過30多年的運行，設(shè)備陳舊老化，廠房破爛，不僅影響了水資源的利用效率，還給安全生產(chǎn)帶來了很大隱患，亟需進(jìn)行報廢重建。

2存在問題分析

(1)設(shè)備老化，技術(shù)過時。這2座電站安裝的SJ系列240 kVA主變壓器已老化銹蝕，且早已列為淘汰產(chǎn)品。BDF系列控制裝置和XJ—W—42、XJ13—L—32系列的水輪機(jī)在技術(shù)上已過時淘汰，廠家也早已停止生產(chǎn)。

(2)水資源利用率低，經(jīng)濟(jì)效益低下。由于設(shè)備老化，水輪機(jī)磨損、氣蝕嚴(yán)重，電站一直帶病運行，機(jī)械震動劇烈，效率急劇下降。金竹塢二級電站裝機(jī)容量由原來的125 kW下降到目前的110 kW，金竹塢三級電站由原來的150 kW減少到目前的75 kW(2號機(jī)組報廢停機(jī))，兩電站出力損失達(dá)33%。兩電站前10年的平均年發(fā)電量為33.74萬kW·h，近10年的平均年發(fā)電量僅為22.19萬kW·h，每年減少凈電量11.55萬kW·h。

(3)電站廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)陳舊，門窗已腐蝕霉?fàn)€，墻內(nèi)外涂層脫落，屋頂滲漏。

(4)兩電站進(jìn)水室和進(jìn)水閘損毀，引水渠道淤積嚴(yán)重且局部破損。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土輸水壓力管道老化，存在露筋和漏水現(xiàn)象，有較大安全隱患。

3改造必要性

(1)充分利用水能資源，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。小水電是一種綠色再生能源，國家鼓勵支持小水電的發(fā)展，因此通過電站增效擴(kuò)容可提高機(jī)組效率，從而提高水資源利用率，增加電站發(fā)電量。

(2)保障安全生產(chǎn)的需要。電站建于20世紀(jì)70年代末，電氣和機(jī)電設(shè)備全面老化，部分產(chǎn)品已列為淘汰產(chǎn)品；而且這些設(shè)備效率低、能耗高、安全可靠性差、自動化程度低，已不能滿足安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的運行要求，因此電站報廢重建勢在必行。

4報廢重建工程內(nèi)容

根據(jù)水文分析及水能復(fù)核，在不改變現(xiàn)有水工建筑物和廠房的規(guī)模下，對機(jī)組容量進(jìn)行適當(dāng)提高。報廢重建后，兩電站裝機(jī)臺數(shù)仍為3臺，二級電站容量由125 kW增加到160 kW；三級電站容量由150 kW(2×75 kW)增加到200 kW(2×100 kW)。兩電站總?cè)萘坑稍瓉淼?75 kW增加到360 kW，凈增容量85 kW，增容率為31%。

金竹塢電站報廢重建內(nèi)容主要由3部分組成：電氣設(shè)備更新、機(jī)電設(shè)備更新和土建工程施工。

4.1電氣設(shè)備更新

報廢原有的全部電氣設(shè)備，二級電站采用S13—250/10主變1臺，BKSF—52型發(fā)電機(jī)自動準(zhǔn)同期控制屏1面；三級電站采用二級電站采用S13—315/10主變1臺，BKSF—42型發(fā)電機(jī)自動準(zhǔn)同期控制屏2面；更新高壓計量裝置。

4.2機(jī)電設(shè)備更新

報廢原來的全部機(jī)電設(shè)備，二級電站采用XJA—W—42/1×11型水輪機(jī)1臺，SFW160—8型發(fā)電機(jī)1臺，更新相配套的勵磁系統(tǒng)，更新φ300閘閥1臺；三級電站采用XJA—W—42/1×10型水輪機(jī)1臺，SFW100—8型發(fā)電機(jī)2臺，更新相配套的勵磁系統(tǒng)，更新φ300閘閥2臺。

4.3土建工程

土建工程的主要內(nèi)容包括：2座電站廠房立面改造，發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)開挖，修復(fù)進(jìn)水室、進(jìn)水閘，引水渠道清淤、整修1 200 m，更新輸水壓力管道等。

5工程評價和建議

5.1生態(tài)效益

小水電是一種綠色可再生能源，是國家鼓勵和支持的清潔能源。本項目實施后，可恢復(fù)水電安裝容量360 kW，預(yù)計年可向社會提供39萬kW·h的清潔能源；每年可減少CO2排放量3 977 t，減少SO2及氮氧化物排放量53.7 t，生態(tài)效益顯著。

5.2社會效益

通過報廢重建，基本消除了舊水電站設(shè)備老化等導(dǎo)致的安全隱患，保障了公共安全。同時，發(fā)展小水電還可以改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)森林植被，凈化空氣，改善氣候，促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)。

5.3經(jīng)濟(jì)效益

電站改造前裝機(jī)容量275 kW，年平均發(fā)電量22萬kW·h；重建后電站裝機(jī)容量360 kW，預(yù)計年平均發(fā)電量可達(dá)到39萬kW·h。重建后電站裝機(jī)容量增加85 kW，設(shè)計理論年發(fā)電量增加17萬kW·h，每年可增加收入8.5萬。

5.4建議

(1)增加政府財政對小水電報廢重建(增效擴(kuò)容)的補(bǔ)助力度。

該電站為陳宅鎮(zhèn)金竹塢村所有，目前承包給個人。現(xiàn)承包戶對電站報廢重建具有較強(qiáng)的積極性，但由于大部分資金需要自籌，導(dǎo)致電站報廢重建有一定困難。根據(jù)設(shè)計單位提供的初步設(shè)計報告，電站報廢重建需要資金135.02萬元，電站按照年發(fā)電量39萬kW·h計算，預(yù)計年發(fā)電收入為19.08萬元；扣除年運行管理費用約11萬元，電站年凈收入為8.08萬元；因此工程靜態(tài)投資回收年限約為16.8年，經(jīng)濟(jì)效益評價不顯著。因此，假如沒有政府財政的支持，很多存在安全隱患的小水電站將無法順利開展改造工作。

(2)進(jìn)一步加強(qiáng)小水電的行業(yè)管理與業(yè)務(wù)指導(dǎo)，保障小水電事業(yè)的健康發(fā)展。

目前很多小水電站承包給了個人，對于個人來說，發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益擺在了首要位置，他們往往會忽視安全生產(chǎn)的重要性，使電站帶病工作。因此，小水電行業(yè)主管部門必須要加強(qiáng)行業(yè)管理與業(yè)務(wù)指導(dǎo)，對存在安全隱患的電站及時發(fā)出整改通知，并指導(dǎo)幫助他們開展整改工作。同時，還要及時提供政策支持信息，指導(dǎo)幫助有需要的電站開展報廢重建(增效擴(kuò)容)工作。

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責(zé)任編輯吳昊

收稿日期：2016-02-26

作者簡介：戚鑫瓏(1988-),男，助理工程師，主要從事水利工程規(guī)劃與設(shè)計工作。

E_mail：814529591@qq.com