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小型水电站技术改造中应注意的几个问题

发布日期:2021-09-19 15:12:46  查看次数:

  我国农村小水电资源丰富,可开发量达71870MW,分布在全国1500多个县(市)。到2001年底,已建成农村水电站4万余座,装机容量达28790MW,占全国农村水电资源可开发量的40%,其中运行30年以上的小水电站的装机功率1530MW,运转20年以上的小水电站装机容量7570MW,分别占已建成的小水电站总装机功率的5.3%和26.3%。这些小水电站的特性是:装机容量小(大多在500kW~3000kW以下),台数多,技术落后,效率低,制造质量差,安全生产隐患多。有的已经改造或停运,有的正在整改,更多的则急需进行技术改造。

  为了宏观指导小型水电站的技术改造作业,包括立项,改造设计(咨询),施工,验收和管理,使之更加科学化、规范化,水利部于1997年发布了行业标准SL193-97《小型水电站技术改造规程》。近几年来,各地在小型水电站技术改造作业中取得了一定成绩,但还存在一些问题。现就笔者在规程编写调研和实际工作中遇到的一些问题谈一些体会。

  许多小型水电站经过10年、20年甚至30年的运转,积累了许多运行检查方面的宝贵资料,但是由于人员的变动等多方面的起因,许多图纸(设计及设备)残缺不齐,甚至机组上的标牌都已丢失,因此,技术整改前原始资料(包括水文、工程设计、设备及机组运行检验记录等)的收集、讲述总结十分重要,这是做好技术改造作业的前提。

  1)70年代以前建成的一些小型水电站,因为当时、当地的客观要素,存在“有窝找机”或“有机找窝”情形,致使机组数据与电站实际参数不符。

  2)我国早期编制的柴油发电机模型转轮型谱中可供各水头段选定的转轮型号少,不少小型水电站只能“套用”相近转轮,因而机组偏离电站实际运行参数。

  3)对小型水电站柴油发电机选取设计,有的地方管理部门不太重视,有的设计单位也不够认真或水平不够,因而使一些水电站的柴油发电机转轮直径或额定水头或额定速度选用不当,造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。上海发电机厂家

  4)有些小型水电站建成后,其实际的来水量或水头等水文数据与设计资料不符或者缺少必要的水文资料,以致选取的柴油发电机性能参数与电站实际运转参数不适应。

  以上4种情形中的任何一种都会导致柴油发电机处于非最优工况区运行,造成机组运行效率低,耗水量多,震动及噪音大,发电损失多,甚至柴油发电机使用时限大大缩短。

  我国1964年颁布的柴油发电机模型转轮系列型谱中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型号的柴油发电机转轮有的至今仍在服役。这些转轮相当于国外上世纪30年代~40年代的技术水平,其详细性能指标(单位流量Q11,单位转速n11及模型效率ηm都比较低。

  有些小型水电站的柴油发电机加工品质差,缺陷多,久修不愈,持久带病运转,出力不足,安全可靠性差。柴油发电机处在低效率、常发病条件下运转是不安全、不经济的。

  据不完全统计,我国小型水电站中,约有1/3的柴油发电机存在空蚀和泥沙磨耗问题,有些柴油发电机的大修间隔不到一年,导水叶和柴油发电机进水阀严重渗水,有的甚至难以正常开、停机。有的柴油发电机转轮叶片产生严重裂纹或断裂,不能保证安全运行。

  有些小型水电站的柴油发电机因运转年代长,定子、转子的绝缘已严重老化,容易引发接地损坏,威胁机组安全运行。因为制造或装配品质较差,柴油发电机的推力轴承可靠性低,常引起烧瓦事故。

  有些小型水电站柴油发电机的输出容量大于发电机或主发电机变压器的额定容量,形成“大马拉小型发电机组”,使水电站的设计出力受到限制,发电时产生异样的弃水情形。也有的水电站发电机功率大于柴油发电机出力,形成“小马拉大车”,既浪费了装备容量,也增大了运行损耗。因此,小型水电站在进行技术改造前,必须查清存在哪些问题,石家庄康明斯发电机包括实际运转时的水头、来水量、弃水量、机电装置情况、水工建筑物及金属构造运转情形等,只有彻底摸清问题,才能有针对性地进行技术改造,取得实实在在的整改成果。 3优化设计,获取最大的经济效益

  为了做好小型水电站的技术整改,一定要委托有资质的单位进行技术咨询并做到优化设计,还要请专家对改造设计方法进行审查,由于一个好的设计方法,可以出水平出效益,反之,不重视设计,容易出庇漏而造成不必要的返工和经济损失。例如,浙江横锦水库一级水电站,装机功率2×3000kW,拟增容至2×4000kW,委托中国水利水电建设工程咨询渤海公司承担技术咨询,优选了主机装备和制造厂家,不仅采用了国内最新技术产品,而且为业主节省了机组装备投资108.2万元,占合同总价的15.7%。

  小型水电站的技术整改,必须贯彻“四性”原则,即先进性、合理性、经济性和特殊性。该当关于各个水电站的主要情形,因地制宜,进行优化设计。所谓先进性就是要择优选择一个性能先进、技术成熟的好转轮和配套性能领先、运行可靠的柴油发电机及其辅助装置;合理性就是要紧密结合和妥善消除本电站的不可变更或不宜变更的制约要素;经济性就是要在有限的投资状况下,尽量增加年发电量,提高水电站的经济效益;特殊性就是特殊问题用特殊举措消除。例如,关于多泥沙河流上运转的柴油发电机,既要改善其运行特点,又要采取抗泥沙磨损的综合治理方法,延迟柴油发电机的使用年限,只有全面考虑才能较好地达到领先性、合理性和经济性。多数小型水电站的技术改造以天游平台登录注册的整改为主。在技术改造设计中,通常采取以下几种方法:

  1)对于水头、流量与原设计变化不大,而柴油发电机装备陈旧、性能落后的水电站,可采用更新改造或增容整改方法。选用该水头段导水叶相对高度bO相同或相近的新型转轮,如无合适的新型转轮,则应重新(或改型)设计转轮,或者改善过流部件型线与构成。其目的在于提高柴油发电机的运转效率,增容,增加年发电量。例如,北京西郊门头沟军庄水电站,装有6台ZD760-LM-100型机组,单机额定出力125kW,实发100kW,采用优化设计的三叶片转轮后,单机出力增强到180kW,比原设计提高44%,比改造前增强80%。

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