曹燕飛
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隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大與生活用電量的增加,以往的水電站建設(shè)規(guī)模已經(jīng)無法滿足市場上的用電量,發(fā)電機組作為水電站中的重要組成,如何提升發(fā)電機組負荷量已經(jīng)成為水電站面臨的主要問題。對此,行業(yè)技術(shù)人員增加了增效擴容改造的研究,優(yōu)化改造技術(shù),促進水電站系統(tǒng)的正常運行,合理調(diào)控資源,以保障水電站企業(yè)的正常運行,滿足人們的用電需求,以適應時代發(fā)展的步伐。
想要提升水電站改造效果,首要任務(wù)就是確定改造目標,明確改造方向。在以往的水電站增效改造中,經(jīng)常采取替換機械組件的方式,而這種改造方法的綜合效益有待商榷。為了更好的提升改造效果,提升水電站的運行效益,應結(jié)合機組的現(xiàn)狀與運行效益等綜合角度考慮,確定是否需要替換機組,并且,以保障環(huán)境、社會、技術(shù)、經(jīng)濟為目標,實施改造技術(shù)。
水電站改造后,減少有害氣體排放量,提升空氣質(zhì)量,改善生態(tài)環(huán)境,避免對河流生物生存產(chǎn)生不良影響,滿足我國主張的綠色環(huán)保發(fā)展觀。
水電站改造最主要的目標就是為了滿足廣大群眾對水電資源的需求,讓更多的民眾受益,因此,增效擴充改造后應提升水電站的防洪抗旱效果,提高水電站的灌溉能力。
建筑與結(jié)構(gòu)滿足水電站的基本運行要求。為了滿足水電站的現(xiàn)代化發(fā)展目標,增效擴充改造需要提升發(fā)電機組的技術(shù)先進性,如發(fā)電機組組合效率與設(shè)備完善率分別需要控制在86%、98%以上。其次,提升技術(shù)檢修的專業(yè)性,及時發(fā)現(xiàn)水電站運行中存在的各種問題,并及時采取補救措施,強化設(shè)備配置,提升水電站的自動化運行能力,減少能源消耗,利用科學的改造技術(shù),降低運行成本。
在對水電站原有發(fā)電能力鞏固的基礎(chǔ)上,利用改造技術(shù)達到增效與擴容的目標,通過對現(xiàn)階段的水電經(jīng)營實際情況加以分析,在此基礎(chǔ)上制定針對性的改善措施,發(fā)揮出資源的最大價值,以提升人們的經(jīng)濟收入。
發(fā)電機組中存在的技術(shù)問題主要體現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換技術(shù)方面,想要發(fā)揮增效擴充的效果,就需要具備平衡各種能源的專業(yè)技術(shù)能力。而傳統(tǒng)的水電站因技術(shù)水平與調(diào)控技術(shù)滯后,發(fā)電機組的發(fā)電效率低,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段我國水電站運行的各項技術(shù)指標,增加了水資源的損耗量,難以有效保障水電站企業(yè)的經(jīng)濟效益,因此,需要注重技術(shù)上的改造。
水文條件與地域環(huán)境具有一定的聯(lián)系,在不同區(qū)域建設(shè)水電站,應根據(jù)該地區(qū)的水文條件科學選取發(fā)電機組的類型,才能保障機組運行效率。老舊水電站建設(shè)時格局一般都是一機一網(wǎng),因當時的電網(wǎng)規(guī)模與用電量并不大,并且企業(yè)數(shù)量不多,因此,導致機組選型偏差問題。而隨著用電量的不斷增加,站內(nèi)裝機容量必須要適當增加。而據(jù)了解,很多水電站在裝機容量的開發(fā)方面并沒有落實到位,因此需要強化增效擴容力度。
水輪機運行狀態(tài)在很大程度上影響到水電站的改造效果,但是影響水輪機工作狀態(tài)的因素較多,如設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備質(zhì)量、作業(yè)環(huán)境等,水輪機在長期高負荷運行下,內(nèi)部構(gòu)建嚴重磨損,增加了設(shè)備故障的機率,增加了能源損耗,需要予以重視。
發(fā)電機組設(shè)備的組成異常復雜,其中涉及到的構(gòu)件繁多,若是對全部設(shè)備更換,不僅需要消耗大量的時間,更增加了企業(yè)的投資成本。水電站的一些機組設(shè)備能夠滿足運行需求,也沒有必要更換。為了保障水電站的綜合效益,需要對發(fā)電機組進行全面細致的檢查,確定問題設(shè)備與運行狀態(tài)良好的設(shè)備都有哪些,對問題設(shè)備采取更換措施,體現(xiàn)出局部設(shè)備更換的價值,避免因整體更加耗費的人力與物力。
對于建立時間相對較早的水電站,因在建立設(shè)計期間的技術(shù)成熟性不足,而造成的水資源浪費問題,需要加以重視。而改善老舊水電站的運行情況,并不是簡單更加局部設(shè)備可以解決的,為了提高增效擴容的效果,需要改造技術(shù)人員重新收集相關(guān)的資料與信息。根據(jù)當?shù)氐乃沫h(huán)境科學配置水輪機,提高水能的利用率,進一步提高水輪機的運行效率。除此之外,由于老舊水電站中的部分機組使用時間過長,嚴重老化,難以保障水電站的運行效率,內(nèi)部設(shè)備易于出現(xiàn)故障,此時也可采取整機更換的方法。
機組之間的合理搭配會在很大程度上提升水電站的水庫容量,提高豐水期水能的容量調(diào)節(jié)能力,減少水能浪費情況。以某縣水電站改造為例,從增效擴容的目標出現(xiàn),通過對該縣的水文環(huán)境以及綜合用電量了解,確定了機組類型為2×1000kW機組,為了滿足當?shù)氐亩喟l(fā)峰電需求,采用了兩機機組模式,根據(jù)峰電、谷電不同期間調(diào)換大功率機組、小功率機組,發(fā)揮庫容量提高發(fā)電機組的節(jié)能效益。此外,水輪機組轉(zhuǎn)速對于水電站的整體運行質(zhì)量、效率具備之間的關(guān)系,在改造技術(shù)之后,為了控制水輪機的轉(zhuǎn)速,改造技術(shù)人員利用了閉環(huán)控制的方法,在機組中發(fā)出頻率信號,并將其傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中,通過系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié),控制功率輸出,以減少機組對能源的消耗。
綜上所述可知,傳統(tǒng)水電站機組的運行效率與水庫容量已經(jīng)難以現(xiàn)代化的發(fā)展需求,增效擴容改造技術(shù)的運用,就是為了提升水電站的現(xiàn)代化發(fā)展,在改造后,克服傳統(tǒng)水電站運行中的不良因素,減少水電站故障發(fā)生的機率,提高機組運行效率,減少維修費用,調(diào)節(jié)機組轉(zhuǎn)速,改善水電站系統(tǒng)中的各項性能,以滿足人們生產(chǎn)、生活的用電需求,具有重要的意義。