浅析小型水电站技术改造中的问题及解决措施王月宁

浅析小型水电站技术改造中的问题及解决措施王月宁

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摘要:水能作为可再生资源之一,将是我国未来发展的主要能源之一。水电站能将水能转变为人们生活离不开的电能,可以大大缓解我国的供电不足等问题。随着我国各行业的改革、改造,水电站也逐渐加入了整改大潮,目前我国小型水电站的改革已经初具成效,但是,也有很多的问题在改革过程中浮现出来,阻碍了我国小型水电站改造的步伐。本文就我国小型水电站改造中存在的问题做了简要分析,并联系在实际工作中的实践经验,对此提出了几点改进建议,希望能够为我国小型水电站的改造工程提供一点小小的帮助。

关键词:小型水电站;技术改造;问题;解决措施

我国的水域面积辽阔,水资源十分丰富,因此,利用水能转换为人们日常所需的电能的潜力也非常巨大。为了给人们的生产生活提供更多的电力保障,很多水电站都开始进行改革和创新,并已经取得了一些成绩。小型水电站在我国水电站总量中占比重也比较大,有关数据统计全国范围内的小型水电站已将近达到4万座左右。如果加强小型水电站的技术改造,充分利用其数量优势,发挥小型水电站应有的实力,那么为我国产出的电能将非常可观。

1.我国小型水电站技术改造中存在的问题

我国小型水电站数量比较庞大,其蕴含潜力也十分广阔,但是,在对小型水电站的实际改造过程中,却遇到了很多问题,小型水电站技术改造比预期的要困难一些。因为我国小型水电站的批量建设是在20世纪之前,到90年代左右全国范围内的小型水电站基本都已经投入使用,20世纪的技术设备在运行至今后,相比当前来说已经十分的老旧,其中很多设备的寿命已经不足以支撑大量的水电转换,不但运行效率极低还非常容易出现故障,非但不能对改革有帮助反而会给小型水电站的生产和改革“拖后腿”,急需更换淘汰。所以,关于我国小型水电站的技术改造方面的问题主要是出现在相关设备上:

1.1水电站建筑结构及基础设计有问题

小型水电站建设在20世纪80年代左右,当时的施工技术并不完善,也难免出现错漏或者施工技术不合理理的地方,比如目前考察的很多引水型小型水电站的引水渠道与排砂前池设计都不太合理,如果遇见汛期,泥沙很容易随着水流入引水渠道进而进入电站,一段时间后,引水渠道的正常引水会因泥沙的阻塞而出现问题,泥沙随水流进入机组后还会磨损机组设备,长久下去会给本来就很老旧的设备设施造成更大的负担,机组寿明变得更短,严重时甚至会威胁到电站的安全问题。还有的电站引水系统的设计不合理,结构构造也就存在问题,汛期到来很多混杂在水中的杂草、废弃物等生活垃圾会严重堵塞拦污栅栏,会导致发电量降低,给水电站造成水能损失。

因为小型水电站建设时期距离当下已经比较久了,水电站里的设备也自然都是80-90年代引进的,当时的生产水平和技术条件都比较落后,所以小型水电站引用的设备自然也存在着诸多问题,设备质量差、噪音大、效率低、兼容性不强等问题随处可见,而且当时的小型水电站的条件也不会有太多的资金去请专业人士来对这些设备进行维修和养护,所以目前的状况就是这些设备因年久失修、老化严重等问题根本无法提供太多的电能。比如设备中十分重要的水轮机组一般还是采用古老的HL365、ZZ460等类型,这种机型质量本来就不太好,再加上时间久,设备更加的古旧;由于泥沙的进入水轮机被磨损现象十分严重,更有甚者会出现进水阀、导水叶等部件漏水、渗水,部分水轮机也已经出现不能正常工作的情况。

1.3设备之间不能匹配

不少小型水电站还存在着设备之间能耗不匹配的问题,比如水电站的水轮机与设备不匹配,水轮机的功率大、发电机的额定容量小,造成了水电站的发电出现问题;也有的水电站水轮机的功率小却偏偏匹配了额定容量大的发电机,水轮机无法满足发电机的设备容量要求,运行损耗量大。

2.小型水电站技术改造的几点建议

目前我国小型水电站技术改造方面的问题主要出现在水轮发电机和操作系统方面,因此,对其进行改造时,可以参考以下几点建议:

2.1小型水电站内部机械设备的改造

针对小型水电站机械设备普遍陈旧损坏的情况,各地的相关部门还应该注意引进世界最新技术、当前的先进设备、材料等,将原本的老设备、坏设备替换下来。另外,在设备引进之前还应该请专业人员到现场实测一下水电站的水头、流量,相关数据应该进行准确的记录核定。之后结合水电站所处河流流域的具体水文情况,选择适合的成熟技术、符合流域要求的水轮等,以此确保之后的水轮机能够保持在最优的工作效率上。

对于汛期河砂增多、影响水轮机正常运作的情况,水电站可以采用已经经过优化的新型转轮,这类转轮在传统的转轮基础上做了改良,在不改变合理数值的情况下调整了导叶型态和线条,增大了导叶的分布直径,能够有效减少砂石对设备的磨损几率。

2.2水利建筑和饮水系统的改造

针对水电站设计本身的问题,要设定好合理的改造方案,对水电站的引水渠道、压力前池、管道等进行统筹规划,在汛期时要保证机械的正常运转。对于周边村庄、土地可能产生危害和影响的施工环节,应该在改造方案进行设计时就做好预期;水坝、引水渠存在渗漏情况和饮水渠道过水能力有问题的水电站,应该及时处理和清理,避免影响水电站的最终收益。根据当前水域垃圾污染严重的情况,小型水电站也应该考虑进去,可以增加清污设备的引进,或者在引水渠出入口处或者前池入口处增设拦污栅栏数量,或者缩减拦污栅栏栏条之间的间距,尽量想办法减少水头损失,增加水能利用率。

小型水电站的技术改造具体的改造方法,还应该根据各个水电站的具体情况,聘请专业的技术人员设计改造方案,然后交由施工人员操作,不能够一概而论。但是对于小型水电站技术改造中存在的通病,可以科学、合理并注重经济实用的进行统一规划,应该尽量做到耗费人力财力最少、获得经济利益最大。关于小型水电站的改造应该尽可能秉承几点原则,即先进性原则、经济性原则、合理性原则。先进性原则是指在水电站技术改造过程中,尽可能的采用当前性能最先进、技术最成熟的设备设施,并给其匹配同样技术成熟、性能先进的配套设施和辅助设施;经济型原则是指改造施工从设计方案到施工以及后期养护,都应该尽量做到投入最低化,发电量却最大化,提高投入和产出的正比比率,收获最多的经济效益;合理性原则就是指在改造过程中,应该从每个水电站的具体情况出发,使水电站中不能变更或者不适宜变革的因素也能得打最好的利用,妥善安排好一些制约性条件;除此之外,每个水电站的环境和自身因素不同,还应该具体问题具体分析,特殊的问题学会用特殊的办法去解决。

3.关于小型水电站技术改造工作的建议

3.1相关部门应该重视改造工作

小型水电站的改造是促进当地经济发展的有益项目,相关部门应该给予重视并尽量扶持,可以适当增加改造的资金投入,打消改造工作的后顾之忧。水电站的工作人员也应该重视改造工作,认识到水电站改造与自身利益直接挂钩,积极配合改造工作的进行。

3.2提高工作人员素质

相关部门应该加大对水电站工作人员的培训和教育,使其能够胜任改造后的水电站新技术、新设备,掌握新设备的操作技术,避免因操作失误引起的设备故障,并且学会及时对新设备进行养护,延长设备的使用寿命,为当地提供更多的电能。

4.结语

为了促进我国水电事业的进一步发展,保证水电事业能够继续在我国的社会经济发展中起到积极的作用,我们应该不断的对小型水电站进行改造,并且根据实际经验在日后的工作中对改造进一步的完善和补充。小型水电站的改造是一个长期的工程,不能一蹴而就,因此,我们要做好关于小型水电站改造的一切细节,抓好技术改造工作,让小型水电站为我们的生产、生活提供更多的电能,做好我国社会的发展的能源后盾。

参考文献:

[1]顾四行.小型水电站技术改造中应注意的几个问题[J].小水电,2003.

[2]胡兴荣.关于小型水电站技术改造要点与其施工管理探究[J].中国科技纵横,2014.

[3]潘海添.对小型水电站技术改造中应注意的几个问题的探讨[J].广东建材,2011.

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