水利工程論文-小型水電站技術(shù)改造中應(yīng)注意的幾個問題.doc

水利工程論文-小型水電站技術(shù)改造中應(yīng)注意的幾個問題摘要：列舉了小型水電站機(jī)組運行中存在的問題，根據(jù)技改工作實踐，提出了做好水電站的技術(shù)改造工作必須注意的幾個問題，強(qiáng)調(diào)要做好技術(shù)改造設(shè)計，機(jī)組增容改造時一定要重視輸水系統(tǒng)的核算，并抓住水輪機(jī)的改造。關(guān)鍵詞：小型水電站水輪機(jī)技術(shù)改造設(shè)計調(diào)研報告綜述前言我國農(nóng)村小水電資源豐富，可開發(fā)量達(dá)，分布在全國多個縣（市）。到年底，已建成農(nóng)村水電站萬余座，裝機(jī)容量達(dá)，占全國農(nóng)村水電資源可開發(fā)量的，其中運行年以上的小水電站的裝機(jī)容量，運行年以上的小水電站裝機(jī)容量，分別占已建成的小水電站總裝機(jī)容量的和。這些小水電站的特點是：裝機(jī)容量小（大多在以下），臺數(shù)多，技術(shù)落后，效率低，制造質(zhì)量差，安全生產(chǎn)隱患多。有的已經(jīng)改造或停運，有的正在改造，更多的則急需進(jìn)行技術(shù)改造。為了宏觀指導(dǎo)小型水電站的技術(shù)改造工作，包括立項，改造設(shè)計（咨詢），施工，驗收和管理，使之更加科學(xué)化、規(guī)范化，水利部于年發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)小型水電站技術(shù)改造規(guī)程。近幾年來，各地在小型水電站技術(shù)改造工作中取得了一定成績，但還存在一些問題?，F(xiàn)就筆者在規(guī)程編寫調(diào)研和實際工作中遇到的一些問題談一些體會。認(rèn)真總結(jié)，摸清問題許多小型水電站經(jīng)過年、年甚至年的運行，積累了許多運行檢修方面的寶貴資料，但是由于人員的變動等多方面的原因，許多圖紙（設(shè)計及設(shè)備）殘缺不齊，甚至機(jī)組上的標(biāo)牌都已丟失，因此，技術(shù)改造前原始資料（包括水文、工程設(shè)計、設(shè)備及機(jī)組運行檢修記錄等）的收集、分析總結(jié)十分重要，這是做好技術(shù)改造工作的前提。早期建成的小型水電站，機(jī)組運行中常常遇到以下問題：水輪機(jī)主要性能參數(shù)（、）與電站實際運行參數(shù)不匹配）年代以前建成的一些小型水電站，由于當(dāng)時、當(dāng)?shù)氐目陀^條件，存在“有窩找機(jī)”或“有機(jī)找窩”現(xiàn)象，致使機(jī)組參數(shù)與電站實際參數(shù)不符。）我國早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號少，不少小型水電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪，因而機(jī)組偏離電站實際運行參數(shù)。）對小型水電站水輪機(jī)選型設(shè)計，有的地方管理部門不太重視，有的設(shè)計單位也不夠認(rèn)真或水平不夠，因而使一些水電站的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑或額定水頭或額定轉(zhuǎn)速選擇不當(dāng)，造成機(jī)組性能參數(shù)與電站實際運行參數(shù)不匹配。）有些小型水電站建成后，其實際的來水量或水頭等水文數(shù)據(jù)與設(shè)計資料不符或者缺少必要的水文資料，以致選用的水輪機(jī)性能參數(shù)與電站實際運行參數(shù)不適應(yīng)。以上種情況中的任何一種都會導(dǎo)致水輪機(jī)處于非最優(yōu)工況區(qū)運行，造成機(jī)組運行效率低，耗水量多，振動及噪聲大，發(fā)電損失多，甚至水輪機(jī)使用壽命大大縮短。水輪機(jī)性能落后，技術(shù)陳舊，制造質(zhì)量差我國年頒布的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪系列型譜中的、等型號的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪有的至今仍在服役。這些轉(zhuǎn)輪相當(dāng)于國外上世紀(jì)年代年代的技術(shù)水平，其主要性能指標(biāo)（單位流量，單位轉(zhuǎn)速及模型效率都比較低。有些小型水電站的水輪機(jī)加工質(zhì)量差，缺陷多，久修不愈，長期帶病運行，出力不足，安全可靠性差。水輪機(jī)處在低效率、常發(fā)病條件下運行是不安全、不經(jīng)濟(jì)的。多泥沙河流上的水輪機(jī)磨蝕破壞嚴(yán)重?fù)?jù)不完全統(tǒng)計，我國小型水電站中，約有的水輪機(jī)存在空蝕和泥沙磨損問題，有些水輪機(jī)的大修間隔不到一年，導(dǎo)水葉和水輪機(jī)進(jìn)水閥嚴(yán)重漏水，有的甚至難以正常開、停機(jī)。有的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片發(fā)生嚴(yán)重裂紋或斷裂，不能保證安全運行。水輪發(fā)電機(jī)絕緣老化，推力軸承燒瓦有些小型水電站的水輪發(fā)電機(jī)因運行年代長，定子、轉(zhuǎn)子的絕緣已嚴(yán)重老化，容易引發(fā)接地故障，威脅機(jī)組安全運行。由于制造或安裝質(zhì)量較差，水輪發(fā)電機(jī)的推力軸承可靠性低，常導(dǎo)致燒瓦事故。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)計出力受到限制，發(fā)電時出現(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”，既浪費了設(shè)備容量，也增大了運行損耗。因此，小型水電站在進(jìn)行技術(shù)改造前，必須查清存在哪些問題，包括實際運行時的水頭、來水量、棄水量、機(jī)電設(shè)備狀況、水工建筑物及金屬結(jié)構(gòu)運行狀況等，只有徹底摸清問題，才能有針對性地進(jìn)行技術(shù)改造，取得實實在在的改造成果。優(yōu)化設(shè)計，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益為了做好小型水電站的技術(shù)改造，一定要委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行技術(shù)咨詢并做到優(yōu)化設(shè)計，還要請專家對改造設(shè)計方案進(jìn)行審查，因為一個好的設(shè)計方案，可以出水平出效益，反之，不重視設(shè)計，容易出庇漏而造成不必要的返工和經(jīng)濟(jì)損失。例如，浙江橫錦水庫一級水電站，裝機(jī)容量，擬增容至，委托中國水利水電建設(shè)工程咨詢渤海公司承擔(dān)技術(shù)咨詢，優(yōu)選了主機(jī)設(shè)備和制造廠家，不僅采用了國內(nèi)最新技術(shù)產(chǎn)品，而且為業(yè)主節(jié)省了機(jī)組設(shè)備投資萬元，占合同總價的。小型水電站的技術(shù)改造，必須貫徹“四性”原則，即先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和特殊性。應(yīng)該針對各個水電站的具體情況，因地制宜，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。所謂先進(jìn)性就是要擇優(yōu)選用一個性能先進(jìn)、技術(shù)成熟的好轉(zhuǎn)輪和配套性能先進(jìn)、運行可靠的水輪發(fā)電機(jī)及其輔助設(shè)備；合理性就是要緊密結(jié)合和妥善處理本電站的不可變更或不宜變更的制約條件；經(jīng)濟(jì)性就是要在有限的投資情況下，盡量增加年發(fā)電量，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益；特殊性就是特殊問題用特殊辦法處理。例如，針對多泥沙河流上運行的水輪機(jī)，既要改善其運行特性，又要采取抗泥沙磨損的綜合治理措施，延長水輪機(jī)的使用壽命，只有全面考慮才能較好地達(dá)到先進(jìn)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。多數(shù)小型水電站的技術(shù)改造以水輪發(fā)電機(jī)組的改造為主。在技術(shù)改造設(shè)計中，一般采取以下幾種方式：）對于水頭、流量與原設(shè)計變化不大，而水輪機(jī)設(shè)備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式。選用該水頭段導(dǎo)水葉相對高度相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪，如無合適的新型轉(zhuǎn)輪，則應(yīng)重新（或改型）設(shè)計轉(zhuǎn)輪，或者改進(jìn)過流部件型線與結(jié)構(gòu)。其目的在于提高水輪機(jī)的運行效率，增容，增加年發(fā)電量。例如，北京西郊門頭溝軍莊水電站，裝有臺型機(jī)組，單機(jī)額定出力，實發(fā)，采用優(yōu)化設(shè)計的三葉片轉(zhuǎn)輪后，單機(jī)出力提高到，比原設(shè)計提高，比改造前提高。）對于水頭、流量比原設(shè)計減少了的水電站，宜采取減容改造方式。即根據(jù)水電站的實際運行水頭和流量，降低水輪機(jī)的額定水頭，減小額定輸出功率，選用合適的新型轉(zhuǎn)輪或重新設(shè)計轉(zhuǎn)輪，其目的是將水輪機(jī)調(diào)整到最優(yōu)或較優(yōu)工況區(qū)運行，以提高其運行效率，增加年發(fā)電量。例如，山西省靈邱縣北泉水電站，裝機(jī)，水輪機(jī)型號為（，），枯水期實際電站平均流量僅，一臺機(jī)也只能帶，因此，專門為枯水期配制了一個轉(zhuǎn)輪，額定出力，投運后出力反而比改造前增加，多發(fā)電效益十分明顯；又如江西省新余市江口水電站，原設(shè)計水輪機(jī)型號為（，），電站實際運行水頭僅，機(jī)組只能發(fā)，水輪機(jī)型號改用后，單機(jī)出力提高到，增容。）對于水頭、流量比原設(shè)計增大了的水電站，應(yīng)采取增容改造方式