摘要：為了充分利用水資源，讓有限的水能源發(fā)揮更大的效益，必須盡量提高水輪發(fā)電機(jī)組的工作效率。使水輪機(jī)的高效率工作點(diǎn)盡量與實(shí)際工作情況相接近。在不需大改動(dòng)的情況下，投資小，見效快，是技改成功與否的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：水輪泵站；發(fā)電機(jī)組；技術(shù)改造

中圖分類號(hào)：TV734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）12-0179-02

針對現(xiàn)存問題，進(jìn)行增效技術(shù)改造。依據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，重新設(shè)計(jì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，提高水輪機(jī)出力，達(dá)到技改的目的。

一、概況

金黨水輪泵站始建于1966年12月，是灌溉與發(fā)電綜合利用的水利工程。閘壩上游集雨面積760平方公里，引水閘后安裝60-6型水輪機(jī)12臺(tái)和4×200kW水輪發(fā)電機(jī)組。由于渠道工程尚未完成，只能灌溉附近200多畝農(nóng)田。因此，金黨水輪泵站實(shí)際是以發(fā)電為主灌溉為輔的綜合利用水利工程。1、2、3號(hào)發(fā)電機(jī)組分別于1979年、1980年運(yùn)行發(fā)電，4號(hào)發(fā)電機(jī)組1992年運(yùn)行發(fā)電。經(jīng)過長時(shí)間的不斷運(yùn)行發(fā)電，4臺(tái)發(fā)電機(jī)組已嚴(yán)重老化，特別是水輪機(jī)銹蝕，轉(zhuǎn)輪汽蝕、磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)輪出力不足，在一定程度上影響單位經(jīng)濟(jì)的增長，進(jìn)行技術(shù)改造很有必要。

二、發(fā)電機(jī)組主要存在的問題和解決的方法

（一）1、2號(hào)發(fā)電機(jī)組主要存在的問題

1．水輪機(jī)為ZD560-LH-120，型號(hào)老，出力不足，轉(zhuǎn)輪汽蝕，轉(zhuǎn)葉磨損嚴(yán)重，間隙過大，影響水輪機(jī)正常出力。這樣的情況必須更換水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，然后對其他磨損和老化的部分進(jìn)行維修，或者更換整臺(tái)水輪機(jī)。

2．由于水輪機(jī)是六七十年代的產(chǎn)品，啟閉不完善，操作十分困難，造成進(jìn)水不足。那就需要更換和完善操作系統(tǒng)，并加強(qiáng)對員工的技術(shù)和文化的培訓(xùn)。

3．中導(dǎo)軸承經(jīng)常損壞，影響水輪機(jī)正常出力和增加維修成本。

4．發(fā)電機(jī)絕緣老化。更換老化的絕緣部分，并在一定程度上對發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行改造和調(diào)整，保證人身和生產(chǎn)的安全。

5．發(fā)電機(jī)至開關(guān)屏母線為鋁線，線徑偏小，發(fā)熱嚴(yán)重，線損比較大。加大線徑就比較經(jīng)濟(jì)和安全。

（二）3、4號(hào)發(fā)電機(jī)組主要存在的問題

1．水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為ZD760-LH-120，出力嚴(yán)重不足，轉(zhuǎn)輪出現(xiàn)汽蝕，轉(zhuǎn)葉磨損嚴(yán)重，間隙過大。所以也必須更換轉(zhuǎn)葉片。

2．發(fā)電機(jī)絕緣老化。更換老化的絕緣部分，并在一定程度上對發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行改造和調(diào)整，保證人身和生產(chǎn)的安全。

3．水輪機(jī)銹蝕嚴(yán)重。需要進(jìn)行除銹工作。

三、針對問題提出來的方案

2008年底，站領(lǐng)導(dǎo)班子根據(jù)本站的經(jīng)濟(jì)狀況和有關(guān)水電專家的技術(shù)論證，決定先改造1號(hào)發(fā)電機(jī)組。

（一）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改造

轉(zhuǎn)輪體，泄水錐用回原來的，只改造葉片部分，改造為ZDT03-LH-120型的轉(zhuǎn)輪。

（二）中導(dǎo)軸承改造

改中導(dǎo)軸承為主軸法蘭連接，取消中導(dǎo)軸承，直徑120mm的主軸改為用直徑150mm主軸。

（三）改造的費(fèi)用

改造水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪和主軸的材料費(fèi)為12900元，更換發(fā)電機(jī)機(jī)油600元，人工補(bǔ)助，吃食等7500元。

（四）改造的效果

經(jīng)改造后的1號(hào)發(fā)電機(jī)組單機(jī)出力由原來185kW提高到235kW，出力比原來提高27%。當(dāng)四臺(tái)發(fā)電機(jī)組滿發(fā)時(shí)，上下游水位發(fā)生了變化，1號(hào)發(fā)電機(jī)組出力由原來165 kW提高到195kW，出力提高了18.2%。以滿發(fā)時(shí)提高30 kW計(jì)算，4個(gè)月多發(fā)部分可全部收回成本。

如果經(jīng)濟(jì)條件允許，改造2號(hào)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)輪和中導(dǎo)軸承，理論上單機(jī)發(fā)電超240 kW，四臺(tái)發(fā)電機(jī)滿發(fā)可發(fā)200 kW。3、4號(hào)發(fā)電機(jī)組只改造轉(zhuǎn)輪，單機(jī)發(fā)電可超250 kW，四臺(tái)發(fā)電機(jī)滿發(fā)可發(fā)210～215 kW，如果我站四臺(tái)發(fā)電機(jī)全部改造則可以提高120～130 kW，每年可多發(fā)電40～50萬度，經(jīng)濟(jì)收入可多收10～12.5萬元（現(xiàn)行的上網(wǎng)電價(jià)為0.25元/度）。

四、技改效益

（一）提高電站的經(jīng)濟(jì)效益

由于技改工程建設(shè)期短，投入針對性強(qiáng)，充分利用原有的設(shè)備，在不需大改動(dòng)的情況下，投資小，見效快，一般在短時(shí)間內(nèi)可回收全部投資。如果能像其他省市一樣報(bào)廢重建的電站享受新電價(jià)，擴(kuò)容機(jī)組增加部分享受新電價(jià)，地方財(cái)政給予比新電站更加優(yōu)惠的補(bǔ)助政策，投資回收更快。

（二）增加了社會(huì)效益

首先，確保了金黨水輪泵站的安全運(yùn)行，更換后設(shè)備保證了供電的質(zhì)量；其次，擴(kuò)容電站能更加充分利用豐水期的水能源，多發(fā)電，多收入；最后，提高了運(yùn)行工的技術(shù)素質(zhì)，技改過程中運(yùn)行人員一般全過程參與，特別是機(jī)修方面，使他們對機(jī)組設(shè)備有更加感性的認(rèn)識(shí)，掌握了最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)。

（三）技改工作的思路與對策

1．加強(qiáng)與上級勾通，爭取有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)對小型水電行業(yè)的支持。爭取小水電技改項(xiàng)目。在有資金的前提下，盡量淘汰技術(shù)落后，效率低下的發(fā)電機(jī)組；更換為技術(shù)先進(jìn)，效率高，維護(hù)方便，運(yùn)行成本低的發(fā)電機(jī)組；甚至是無人值班的發(fā)電機(jī)組。宣傳通過技改保安全、出效益的典型例子，引起上級主管部門和主管領(lǐng)導(dǎo)的重視，統(tǒng)一了對技改的緊迫性和必要性的認(rèn)識(shí)，為水電站技改政策出臺(tái)打下伏筆。

2．通過調(diào)研，制定技改規(guī)劃，真抓實(shí)干。通過對電站安全生產(chǎn)的檢查，對電站的水工建筑物、機(jī)電設(shè)備、運(yùn)行管理等方面分門別類，解決規(guī)劃的落實(shí)和實(shí)施，針對實(shí)際我們從解決以下四個(gè)關(guān)鍵性問題入手：一是在統(tǒng)一思想認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，將此水電站發(fā)電機(jī)技改列為發(fā)展計(jì)劃與財(cái)政投入建設(shè)項(xiàng)目，使財(cái)政對小水電的優(yōu)惠補(bǔ)助政策得以延續(xù)，提高小水電技改的積極性；二是根據(jù)總目標(biāo)和任務(wù)，分解制訂出具體實(shí)施的年度計(jì)劃，變規(guī)劃總目標(biāo)為逐年的實(shí)施任務(wù)，實(shí)施力度為技改其他發(fā)電機(jī)，同時(shí)逐步更新和改造小網(wǎng)自供區(qū)的電力設(shè)施；三是建立由水利局具體負(fù)責(zé)技改建設(shè)的管理組織，對技改工程的規(guī)劃安排實(shí)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)；四是建立完善的工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收制度。

3．對列入計(jì)劃的技改電站，享受新建電站電價(jià)政策。一方面可提高電站對技改的積極性，吸引社會(huì)多渠道投入，加快技改的步伐；另一方面可以加快技術(shù)和工藝升級，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。

4．加強(qiáng)電站的科學(xué)化規(guī)范化管理。技改的真正目的是提高電站經(jīng)濟(jì)效益，管理水平低，業(yè)務(wù)素質(zhì)不高等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其效益的發(fā)揮。通過技改機(jī)器等提高職工業(yè)務(wù)素質(zhì)和操作技能，規(guī)范操作程序，提高電站自動(dòng)化水平；另外充分發(fā)揮水電運(yùn)行的靈活性，合理調(diào)度提高水量利用率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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(shí)際運(yùn)行時(shí)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(yùn)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(shí)實(shí)在在的改造成果。

（四）優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(jì)，還要請專家對改造設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查，因?yàn)橐粋€(gè)好的設(shè)計(jì)方案，可以出水平出效益，反之，不重視設(shè)計(jì)，容易出紕漏而造成不必要的返工和經(jīng)濟(jì)損失。

（五）一定要重視竣工驗(yàn)收

為了檢驗(yàn)小水電機(jī)組增容改造成果，應(yīng)作技改前后性能對比測試；為保證技改工程質(zhì)量，一定要做機(jī)組起動(dòng)驗(yàn)收，起動(dòng)驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行試生產(chǎn)運(yùn)行；只有經(jīng)過試生產(chǎn)運(yùn)行合格并且遺留問題都已處理完畢，才能最終進(jìn)行改造工程的竣工驗(yàn)收，確保長期高效安全運(yùn)行。

五、技術(shù)改造的途徑

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)該針對金黨水輪泵站的具體情況，因地制宜，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。所謂先進(jìn)性就是要擇優(yōu)選用一個(gè)性能先進(jìn)、技術(shù)成熟的好轉(zhuǎn)輪和配套性能先進(jìn)、運(yùn)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。金黨水輪泵站采取以下幾種方式，采用更新改造或增容改造方式。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(yùn)行效率、增容，增加年發(fā)電量。更換了發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的老化繞組并提高了絕緣等。當(dāng)水輪機(jī)功率確定之后，都需要為其配套相應(yīng)功率的水輪發(fā)電機(jī)。對輔助設(shè)備也要進(jìn)行核算，以決定是否更換。

由于水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)是兩個(gè)不同范疇的對象，其技術(shù)發(fā)展階段不同；也由于水輪機(jī)在水輪發(fā)電機(jī)組中處于原動(dòng)機(jī)的地位，故水輪機(jī)運(yùn)行效率高低影響顯著；水輪機(jī)的選型技術(shù)難度較大，影響參數(shù)也多，在水電站實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問題也比較多，這是符合客觀規(guī)律的。因此，必須分清主次，首先要抓住水輪機(jī)的改造，從而帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)和整個(gè)水電站機(jī)電設(shè)備及水工金屬結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造，這是應(yīng)當(dāng)遵循的原則。

六、結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，不斷的升級的機(jī)器和設(shè)備，那么，舊的數(shù)據(jù)和設(shè)備都必須得更新，為了能改進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，與現(xiàn)代的科技接軌，所以，換取新的設(shè)備是必要的。才能保證在降低成本的同時(shí)，也能提高利潤和效率，保證正常的工作。

作者簡介：譚鑑成（1964- ），男，廣西興業(yè)人，興業(yè)縣小水電管理站助理工程師，研究方向：水利水電工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)，施工管理，水政執(zhí)法等。