黃土灣水電站提升經(jīng)濟運行有關(guān)措施探討

胡鴻志

(大唐甘肅祁連水電有限公司，甘肅　嘉峪關(guān)　735100)

黃土灣水電站提升經(jīng)濟運行有關(guān)措施探討

胡鴻志

(大唐甘肅祁連水電有限公司，甘肅嘉峪關(guān)735100)

摘要：黃土灣水電站為無調(diào)節(jié)徑流式小型水電站，結(jié)合其實際運行情況，從強化電站管理、優(yōu)化機組運行方式、降低綜合廠用電率等經(jīng)濟運行措施方面進行了分析與探討，取得了不錯的效果。圖4幅。

關(guān)鍵詞：水電站；經(jīng)濟運行；措施

1概述

1.1工程位置及電站概況

黃土灣水電站是疏勒河梯級開發(fā)中的第三座水電站，位于甘肅省酒泉市肅北蒙古族自治縣魚兒紅鄉(xiāng)境內(nèi)，是1座中壩引水式無調(diào)節(jié)水電站。電站廠址距玉門市昌馬鄉(xiāng)政府約22 km，距玉門鎮(zhèn)約91 km，樞紐距上游青羊溝水電站廠房約4 km。

黃土灣水電站總裝機容量21.0 MW，安裝2臺8.5 MW和1臺4.0 MW混流式水輪機組，多年平均年發(fā)電量為9 345萬kW·h，裝機年利用小時數(shù)為4 450 h，額定引用流量52 m3/s。

1.2水文概況

疏勒河徑流1年內(nèi)的水情大致如下：4～5月為春汛期，徑流主要由季節(jié)性積雪融冰和河冰融水補給，水量占全年的11.3%；6～9月為夏季汛期，徑流主要由高山冰雪融化和降水補給，占河流全年水量的68.93%，而其中7、8兩月水量占全年水量的48.32%；10～11月降水減少，為秋季退水期，徑流以地下水補給為主，其水量占全年水量的8.8%；12月～次年3月為冬季枯水期，徑流以地下水補給為主，流量較穩(wěn)定，全年的最小流量發(fā)生在這一時期的1～2月份。

2提升經(jīng)濟運行有關(guān)措施

2.1強化電站基礎(chǔ)管理

2.1.1技術(shù)培訓(xùn)管理

為了提高員工的技能技術(shù)水平，切實保證安全文明生產(chǎn)，黃土灣水電站健全自上而下、分級管理、逐級考核、科學(xué)合理、激勵有效的安全績效考核、考評制度，激發(fā)全體職工奮發(fā)向上的工作狀態(tài)；制定以班組為基礎(chǔ)的年度培訓(xùn)工作計劃，由技術(shù)帶頭人定期開辦技術(shù)講課培訓(xùn)班，對每階段的生產(chǎn)工作進行講解，鞏固成果；制定《黃土灣水電站安全經(jīng)濟小指標(biāo)競賽管理辦法》，建立電站指標(biāo)競賽機制，獎優(yōu)罰劣，將電量計劃分解到日，分解到值，電量管理做到日監(jiān)督、周分析、月總結(jié)；強化班組技術(shù)管理和培訓(xùn)，明確專人負(fù)責(zé)班組建設(shè)工作，大力開展學(xué)習(xí)型班組建設(shè)工作。

2.1.2設(shè)備檢修管理

牢固樹立“隱患就是事故”的理念，以設(shè)備巡回檢查為重點，緊緊圍繞上級單位“三改一促進”活動、“達設(shè)計值”和設(shè)備缺陷綜合治理工作，不斷提升設(shè)備健康和優(yōu)化運行水平。2015年，黃土灣水電站結(jié)合主、輔設(shè)備的計劃性檢修工作，以技術(shù)攻關(guān)、小改小革、修舊利廢和“金點子”意見的實施，完成“三改一促進”273項，治理各類隱患55項，已全部完成整改，有效保證了機組的安全運行。

2.2優(yōu)化機組運行方式增發(fā)電量

2.2.1上游水情預(yù)測

黃土灣水電站沒有水情自動預(yù)報系統(tǒng)，故必須及時收集上游水情信息。預(yù)測上游來水主要是登陸中國天氣網(wǎng)查看24 h內(nèi)的整點降水量和未來1～3 d內(nèi)的天氣預(yù)報情況。此外，由于電站水庫總庫容只有603萬m3，正常蓄水位2 189.00 m，排沙水位2 177.00 m。為做好水庫調(diào)度工作，加強上游青羊溝水電站(樞紐相距約4 km)的溝通協(xié)調(diào)尤為重要。在汛期，通常要求運行值班人員至少每小時聯(lián)系1次，確保較準(zhǔn)確預(yù)測庫區(qū)上游來水，以便及時調(diào)整機組負(fù)荷。

2.2.2高水頭運行

由于水電站庫容較小，且屬于低水頭徑流式電站，在調(diào)度允許及確保安全的條件下，根據(jù)計算公式H凈=Z上-Z下-H損，抬高發(fā)電水頭應(yīng)積極抬高水庫水位，并盡量減少水頭損失，這對增發(fā)電效益至關(guān)重要。通常電站采取了變負(fù)荷運行，以防止發(fā)生棄水或低水頭運行，即機組在某一負(fù)荷時，如果發(fā)現(xiàn)水庫水位上漲，則說明Q來>Q發(fā)，需提高機組負(fù)荷，加大引用流量，防止產(chǎn)生棄水；如果發(fā)現(xiàn)水庫水位下降，則說明Q發(fā)>Q來，需調(diào)低機組負(fù)荷，減小引用流量，保持高水位運行；因此電站庫區(qū)水位一般控制在2 190.2±0.3 m。在汛期，各種漂浮物順流而下，吸附在機組進水口攔污柵前，造成攔污柵堵塞，導(dǎo)致發(fā)電水頭損失，不僅影響機組正常出力，還嚴(yán)重威脅機組的安全運行。因此，及時進行攔污柵前漂浮物清理，將有效減少水頭損失，保證機組高水頭運行。

2.2.3降低發(fā)電耗水率

由于黃土灣水電站是低水頭徑流式水電站，枯水期時間較長且水庫庫容小，因此降低單位電能耗水率對提升機組經(jīng)濟運行尤為重要。針對1、2、3號機組長期運行得出的指標(biāo)數(shù)據(jù)可知，3號機組的單位耗水率最小，其次為2號機組、1號機組。所以在枯水期優(yōu)先安排3號機組運行，從而有效降低了單位電能耗水率(見圖1)。

圖1黃土灣水電站1、2、3號機組耗水率對比

2.2.4利用機組寬裕量多發(fā)無功

黃土灣水電站所屬的酒泉市地域廣闊，人口相對稀少，居住分散，區(qū)內(nèi)用電以電力排灌、農(nóng)副產(chǎn)品加工、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、縣城工業(yè)、生活用電為主，隨著地區(qū)經(jīng)濟及礦產(chǎn)業(yè)等的快速發(fā)展，工業(yè)設(shè)備設(shè)施及家用電器等不斷增加，由于電網(wǎng)線長面廣，電源遠離負(fù)荷中心，從而在發(fā)電過程中吸收了大量的電網(wǎng)無功，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變得較低、電壓偏低、線路損耗大，無功不足的部分還需向大電網(wǎng)購買。因此，黃土灣水電站便利用機組的寬裕量適當(dāng)多發(fā)無功來減少向電網(wǎng)購買電量的情況，從而間接地提高了經(jīng)濟效益。

2.3降低綜合廠用電率

2.3.1改變夏季冷卻循環(huán)水泵運行方式

黃土灣水電站循環(huán)水泵設(shè)計為4臺，每臺機組對應(yīng)1臺循環(huán)水泵運行，1臺作為備用，循環(huán)水壓力為0.4 MPa。通過調(diào)整循環(huán)水壓力，并進行長期試驗觀察發(fā)現(xiàn)，將循環(huán)水泵運行方式由3臺運行、1臺備運改為2臺運行、2臺備運后，0.2 MPa的循環(huán)水壓力完全能滿足機組正常運行條件。預(yù)計減少1臺30 kW循環(huán)水泵的運行，全年可節(jié)約廠用電17萬kW·h。

2.3.2提高設(shè)備可靠性

電站輔機設(shè)備用電在廠用電中占有較大比例，在設(shè)備運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)因跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象造成設(shè)備頻繁啟動等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備效率不高，完成同樣的工作耗電量較高。為確保電站機電設(shè)備良好運行，電站通過提高檢修質(zhì)量和加強日常維護，減少了不必要的損耗，進而減少了耗電量。

2.3.3節(jié)電宣傳與監(jiān)督

黃土灣水電站通過加大宣傳節(jié)電力度，增強員工節(jié)約意識，養(yǎng)成節(jié)約用電良好習(xí)慣。通過實施的一系列用電管理制度，合理控制電暖器和大功率電器，更換高耗電照明燈具，嚴(yán)格監(jiān)督長明燈等措施，有效避免了辦公和生活用電的浪費，預(yù)計全年減少耗電量約為20萬kW·h。

2.3.4下一步技術(shù)改造計劃

由于黃土灣水電站所處海拔較高，冬季氣溫較低，且遠離鄉(xiāng)鎮(zhèn)，生產(chǎn)、生活取暖均采用電暖器，周期從每年10月中旬至次年4月中旬(約為150 d)。廠房與管理房供暖負(fù)荷約為200 kW，理論上消耗供暖電量為72萬kW·h；若將管理房電暖器改造為水暖，減去水暖耗電量后，預(yù)計全年可節(jié)省電量約為50萬kW·h。

圖2　黃土灣水電站2014/2015年生產(chǎn)廠用電率對比

圖3黃土灣水電站2014/2015年綜合廠用電率對比

電站排水系統(tǒng)包括機組檢修排水和廠房滲漏排水兩部分，1、2號機組上游側(cè)相鄰布置滲漏集水井和檢修集水井，總?cè)莘e分別為150 m3和200 m3。檢修集水井設(shè)2臺300RJC185—12×2型深井泵，水泵基本參數(shù)：Q=185 m3/h、H=24 m、N=18.5 kW,起停由液位信號器自動控制，1臺工作，1臺備用。滲漏集水井設(shè)2臺350RJC400—18×1型深井泵，水泵基本參數(shù)：Q=400 m3/h、H=18 m、N=37 kW, 起停也由液位信號器自動控制，工作方式為1臺工作，1臺備用。3臺機組正常運行過程中，2臺滲漏泵運行間隔時間約為4 h，若將滲漏集水井和檢修集水井底部連通，形成1個總?cè)莘e為350 m3的集水井，2臺滲漏泵運行間隔時間將延長至約為9 h，進而大大減少2臺滲漏泵的啟停次數(shù)和耗電量(見圖2、圖3)。

3結(jié)論

2015年，黃土灣水電站從強化電站基礎(chǔ)管理、優(yōu)化機組運行方式增發(fā)電量、降低綜合廠用電率等方面來提升電站經(jīng)濟運行工作，全年完成發(fā)電量10 732萬kW·h，同比增加16%，較多年平均發(fā)電量9 345萬kW·h提高16%;生產(chǎn)廠用電率0.38%,同比降低15%;綜合廠用電率1.73%,同比降低7%(見圖4)。 可以看出，黃土灣水電站經(jīng)濟運行水平顯著提高，效果明顯。

圖4黃土灣水電站2014/2015年發(fā)電率對比

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責(zé)任編輯吳昊

收稿日期：2016-02-26

作者簡介：胡鴻志(1988-)，男，助理工程師，主要從事水電站安全生產(chǎn)管理工作。

E_mail：1052269014@qq.com