小水電論文關(guān)于小水電站增效擴(kuò)容改造論文范文參考資料

小水電論文關(guān)于小水電站增效擴(kuò)容改造論文范文參考資料 林舉盈 恩平市大帶水庫工程管理處 529434 摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的電力需求也在不斷上升，電能作為促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要動力，不僅在經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展過程中發(fā)揮著著巨大的作用，而且在促進(jìn)人們生活水平提高以及工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。但由于大多數(shù)小水電站建于70年代，運(yùn)行時間長，且受當(dāng)時制造水平、工藝以及設(shè)計水平的限制，小水電站的設(shè)備相對比較落后，效率偏低，影響了小水電站的健康發(fā)展，本文通過介紹恩平市陣灣水電站增效擴(kuò)容技術(shù)改造，提出了水輪機(jī)增容擴(kuò)容改造的基本步驟和優(yōu)化設(shè)計方式，從而為我國的中小水電站的增效擴(kuò)容改造提供了技術(shù)支持。 【關(guān)鍵詞】小水電站；水輪機(jī)；增效擴(kuò)容改造 1、工程概況 為貫徹落實xx年*1號文件，提高水能資源的利用效率，保障農(nóng)村用電的需求，促進(jìn)農(nóng)村水電持續(xù)有序的發(fā)展，根據(jù)水利部財政部關(guān)于廣東省農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造實施方案的批復(fù)（水規(guī)計xx284號）文，我市列入這次增效擴(kuò)容改造項目的電站有13宗，陣灣水水電站是其中一宗。恩平市陣灣水電站位于我市大田鎮(zhèn)爐塘管區(qū)陣灣村，潭江支流錦江水庫上游，距恩平市區(qū)約35km，1980年5月建成投入運(yùn)行。是一引水式水電站，總裝機(jī)容量21000KW，機(jī)端電壓6.3KV，水機(jī)型號是HL110-WJ-60，配套發(fā)電機(jī)TSW118/49-6，設(shè)計水頭106m，設(shè)計流量1.31m3/s,年設(shè)計發(fā)電量500104kwh。 2、水電站存在的主要問題 陣灣水電站建成運(yùn)行至今已接近了40年時間，電站經(jīng)過多年的運(yùn)行，存在設(shè)備設(shè)施老化，技術(shù)落后和超期服役的問題。由于在運(yùn)行管理方面沒有穩(wěn)定的維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)，單純依靠自身力量進(jìn)行全面技術(shù)更新改造，存在諸多困難。 2.1設(shè)備老化，發(fā)電效率降低 由于受當(dāng)時的設(shè)計理念和設(shè)備制造工藝水平的限制，早期使用的水輪機(jī)材質(zhì)較差，特別是轉(zhuǎn)輪等過流部件很少采用不銹鋼構(gòu)件制造而采用碳鋼材料制造，這些材質(zhì)抗泥沙以及抗空蝕能力較弱，再加上水電站的運(yùn)行環(huán)境較差，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪在現(xiàn)場補(bǔ)焊之后就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪葉片變形，甚至?xí)霈F(xiàn)機(jī)組擺幅振動的情況。加之經(jīng)過多年的運(yùn)行，目前機(jī)組基本已超過正常使用年限，水輪機(jī)汽蝕嚴(yán)重，經(jīng)實測氣蝕最大深度達(dá)10mm，修補(bǔ)面積達(dá)0.2m2，容積效率降低，且各種設(shè)備老化嚴(yán)重，致使水電站水能利用率下降，不能確保安全運(yùn)行。 2.2水輪機(jī)的運(yùn)行效率較低，參數(shù)性能十分落后 陣灣水水電站建于1980年，所以在技術(shù)以及設(shè)備方面依然十分落后，特別是對水輪機(jī)的水力模型的開發(fā)依然處于落后的水平，還依賴于國外的先進(jìn)技術(shù)，我國早期的水電站所采用的水輪機(jī)型號均為蘇聯(lián)或者美國等發(fā)達(dá)國家所研制的機(jī)型，這些機(jī)型在某些地方的小型水電站中依然在使用，但是與現(xiàn)代化的技術(shù)水平相比，傳統(tǒng)的水輪機(jī)在轉(zhuǎn)速以及容量方面效率依然很低，而且水輪機(jī)的水力穩(wěn)定性與安全性能較差。 2.3水工建筑物破損失修，安全隱患增多 水電站水工建筑物經(jīng)過多年使用，結(jié)構(gòu)混凝土碳化嚴(yán)重，保護(hù)層剝落，存在破損、滲漏、裂縫等現(xiàn)象，進(jìn)水渠道淤積嚴(yán)重，特別是進(jìn)水池及渠道，在平時運(yùn)行時漏水量較大。這些都導(dǎo)致水能利用率降低，存在安全隱患。 3、水電站開展增效擴(kuò)容的必要性 由于陣灣水電站現(xiàn)狀已影響了安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和水力資源的充分利用，因此開展小水電站增效擴(kuò)容改造工程十分有必要。 3.1恢復(fù)發(fā)電能力 開展農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造工程，可在相當(dāng)大程度上恢復(fù)電站生機(jī)活力，重新發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。電站雖然存在著很多的問題，尤其在設(shè)備上，但運(yùn)行基礎(chǔ)條件還在，對主要水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備進(jìn)行更換，相對來說，以較少的投入達(dá)到水電站增效的目的，提高了發(fā)電效益。 3.2發(fā)揮環(huán)境和社會效益 增效擴(kuò)容改造后，在充分利用清潔能源，解決農(nóng)村電力供應(yīng)的同時，對改善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)生活條件，促進(jìn)本地農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及減少污染物排放等方面發(fā)揮了重要作用，得到了本地老百姓的普遍認(rèn)同。 3.3改善小水電站安全現(xiàn)狀 開展小水電站增效擴(kuò)容改造工程，也有利于改善小水電站的安全現(xiàn)狀。我市小水電站普遍超期服役，主要設(shè)備老化、運(yùn)行不穩(wěn)定，存在著諸多安全隱患，給小水電站的安全運(yùn)行和管理帶來較大壓力。對小水電站的主要設(shè)備進(jìn)行更新改造， _消除安全隱患，能大大改善小水電站安全現(xiàn)狀，保障小水電站安全運(yùn)行。 4、水輪發(fā)電機(jī)組改造方案 4.1基本原則 根據(jù)我市陣灣水電站存在的問題，結(jié)合近些年實際運(yùn)行情況，本次改造以提高發(fā)電效益為目標(biāo)，以增效為目的,更換新的高效率的水輪發(fā)電機(jī)設(shè)備。 4.2水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計參數(shù)選擇 根據(jù)實際運(yùn)行情況，陣灣水電站在現(xiàn)有水頭下，出力仍有較大提升間，所以本次改造后機(jī)組總裝機(jī)容量由原來的21000kW增加到21250kW，比原來增加50 0KW。由于電站屬于引水式水電站，所以工作水頭變化不大：最大毛水頭107.4m最，最小毛水水頭104.8m；水輪機(jī)最大水頭107.4m，最小水頭104.8m。原水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪型號為HL110-WJ-60，現(xiàn)改為HLS110C。 4.3水輪發(fā)電機(jī)組模型選擇 HL S110C轉(zhuǎn)輪是韶關(guān)市廣前水電設(shè)備有限公司研究出的能取代HL110轉(zhuǎn)輪的新轉(zhuǎn)輪。新轉(zhuǎn)輪的設(shè)計水頭10 6m，額定出力1273kW，額定流量1.33m3/S，額定轉(zhuǎn)速10 0 0 r/mi n，飛逸轉(zhuǎn)速1850r/min，額定效率92%。根據(jù)型綜合特性曲線，并經(jīng)過計算，新轉(zhuǎn)輪工況點(diǎn)如下，在最低水頭情況下：水輪機(jī)毛水水頭104.8m，凈水頭100.8m，流量1.34m3/s，水輪機(jī)出力1268kw，發(fā)電機(jī)出力1216kw，轉(zhuǎn)輪效率0.934%；在額定水頭情況下：水輪機(jī)毛水水頭106m，凈水頭102m，流量1.33m3/s，水輪機(jī)出力1273kw，發(fā)電機(jī)出力1221kw，轉(zhuǎn)輪效率0.933%；在最大水頭情況下：水輪機(jī)毛水水頭107.4m，凈水頭103.4m，流量1.32m3/s，水輪機(jī)出力1282kw，發(fā)電機(jī)出力1229kw，轉(zhuǎn)輪效率0.932%； 在各種水頭下，原型號的水輪機(jī)在最優(yōu)工況下可達(dá)到90.4%，實際設(shè)計時的效率為83.5%,改造后新轉(zhuǎn)輪效率均比原轉(zhuǎn)輪平均可達(dá)到高10.13%，同時改造后新轉(zhuǎn)輪在各種水頭下比原轉(zhuǎn)輪同時增加出力200KW以上，即高達(dá)20%以上。改造后新轉(zhuǎn)輪效率可達(dá)到93.63%，出力可達(dá)1273KW。因此陣灣水電站新的裝機(jī)容量達(dá)到擴(kuò)容的要求，本次選用以上模型轉(zhuǎn)輪對水輪機(jī)參數(shù)進(jìn)行計算和選擇,方案選定的機(jī)型合理。 本著高效節(jié)約的原則，水工建筑物盡量維持現(xiàn)狀。這就要求水輪機(jī)的外觀形式、連接尺寸不變，新選擇的轉(zhuǎn)輪直徑與老機(jī)組相當(dāng)，主要通過提高效率達(dá)到增效而不改變現(xiàn)有水工建筑物的目的，以上模型轉(zhuǎn)輪單位轉(zhuǎn)速、單位流量等性能參數(shù)，基本符合改造機(jī)組的要求，并且能夠與水輪機(jī)埋入部分（蝸殼進(jìn)口彎管、尾水直錐管）均維持原樣。 5、增效擴(kuò)容經(jīng)濟(jì)效益分析 陣灣電站原裝機(jī)容量為2 0 0 0 k w,近3 年平均年發(fā)電量為343104kwh。根據(jù)水能計算結(jié)果，增效擴(kuò)容后電站年平均發(fā)電量可達(dá)到5