陳集梅

（新疆新華水電投資股份有限公司，830063，烏魯木齊）

一、水力發(fā)電的效率問題

我國較早年代設計建設并運行的水電站一般設計功能參數(shù)均比較保守、落后，水電設備制造質(zhì)量水平也較差，主要反映在：①水頭潛力未得到充分利用，沿程水頭損失大，造成水能浪費。②設計容量保守，年利用小時數(shù)選得過高、裝機過小，造成豐水期電站大量棄水。③電站機組故障多、效率低，水能損失大，機組發(fā)電量減少。④有些電廠缺少對來水中泥沙、漂浮物、冰凌等的處理設施，特別是泥沙造成的機組過流部件嚴重磨損，一直是一些水電站的頑癥。⑤管理水平低。對電廠的安全生產(chǎn)、科學管理以及水資源的合理調(diào)度、充分利用等方面，許多企業(yè)存在模糊認識，從而沒有很好地發(fā)揮電站應有的效能。

二、提高水力發(fā)電管理水平和效益的措施建議

水電站的發(fā)電能力與水頭和流量成正比，機組設備的選型、質(zhì)量、運轉(zhuǎn)效率是水能利用的重點，效率越高，水能轉(zhuǎn)化為電能的利用就越充分。在設計與電站運行管理中要抓住這三個特定的關(guān)鍵要素，并采取相應的有效措施，就可起到事半功倍的效果。

新疆布爾津縣托洪臺水電站是20世紀80年代開始設計建設的壩后式水電站，總裝機容量16 500 kW，設計額定發(fā)電水頭23 m，設計年發(fā)電量8 000萬kWh，年利用小時數(shù)4 800 h。托洪臺水庫為引水式平原水庫，總庫容8 600萬m3，可調(diào)節(jié)庫容6 500萬m3，主要功能用于發(fā)電，最大水頭28 m，最小水頭21 m，水庫有10個月時間可保持在有效發(fā)電水頭27 m左右，水輪機出力有較大裕量。根據(jù)這一原有設計狀況，我們在發(fā)電管理實踐中積極探索，勇于創(chuàng)新，采取各種有效措施，在確保機組設備安全運行的前提下經(jīng)過不斷的摸索提高了運行管理水平，進一步提高了機組的出力，增加了發(fā)電量，同時在提高電廠管理水平與水能資源利用上也取得了一些經(jīng)驗和成果。歸納起來主要措施如下：

1.加強職工隊伍建設和培訓

在電廠管理中，員工的素質(zhì)是關(guān)鍵。托洪臺電廠地處偏遠落后地區(qū)，原有職工知識文化水平普遍較低。根據(jù)這一狀況，電廠注重職工技術(shù)培訓，采取請進來、送出去的培訓方式，并實行全員輪崗，培養(yǎng)一專多能人才，使電廠的人員素質(zhì)和技術(shù)管理水平有了很大提高。目前電廠的大修、小修、技術(shù)革新改造都可依靠本廠職工很好地完成，保持了電廠設備始終處在較好的運行狀態(tài)。同時注重提升電廠的科學運行管理水平，促進了電廠安全、穩(wěn)定、高效運行。

2．增容改造機組，提高發(fā)電量

根據(jù)水庫一年中實際運行水頭長期在27 m范圍運行、與原設計水頭23 m相比有較大裕量的狀況，對4、5號機組的發(fā)電機部分與廠家協(xié)商后各增容 500 kW，1、2、3號機為節(jié)約改造資金對機組采用電容無功補償?shù)姆绞?，增加電廠發(fā)電機的功率因數(shù)，減少無功出力，提高有功出力。改造和補償后，1、2號機組分別由原設計的2 000 kW提高到2 200 kW，3號機組由2 500 kW提高到2 800 kW，4、5號機組由原來的5 000 kW提高到6000kW，電廠的發(fā)電出力提高了1700kW左右，同時對水輪發(fā)電機機組各項安全運行參數(shù)進行了校核，使其安全運行技術(shù)指標都控制在正常范圍內(nèi)。這是一項投資少、見效快的優(yōu)選方案，大大增加了發(fā)電量，現(xiàn)已安全運行了6年。

3．加大機組檢修力度，提高設備運轉(zhuǎn)率

針對原20世紀80年代老電廠設備陳舊、質(zhì)量差、輔助控制設備故障多、經(jīng)常影響機組正常安全運行的問題，電廠逐年投入資金，改造了電廠調(diào)速器、勵磁、空壓機、空冷器、冷卻水過濾器、發(fā)電機出線開關(guān)等設備，減少了故障點，并合理安排利用冬季枯水期設備空閑時間，進行設備全面檢修，減少了電廠在豐水期因設備故障停機次數(shù)，從而大大提高了電廠機組設備的運轉(zhuǎn)率。同時電廠投入改造資金，實現(xiàn)了計算機自動化保護及監(jiān)控，提高了安全管理運行水平，進一步減少了運行人員，并降低了電廠運行成本。下一步將把效率低的老式水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)輪更換為效率高的新轉(zhuǎn)輪，可進一步提高發(fā)電效率。

4．合理調(diào)度水庫水量，提高機組的發(fā)電效率

托洪臺水庫主要功能是用來蓄水發(fā)電的，因此在水庫管理工作中，根據(jù)所掌握的一年四季河流基本水情和當?shù)貧庀缶炙l(fā)布的氣象預報，認真分析合理調(diào)度，盡可能保持水庫在合理高效的水位運行，既要注意使上游水位經(jīng)常保持在高水位運行，也要經(jīng)常疏通下游尾水，從而提高電廠的有效發(fā)電水頭，提高機組出力和發(fā)電量，使發(fā)電單位耗水量下降了6%。河道來水量在豐、平、枯期的變化幅度是很大的，而長期保持高水頭運行提高發(fā)電量，電廠運行管理中要更加重視水頭的利用，使機組運行在高效區(qū)域，減少發(fā)電單位每度電耗水量，從而提高水能的利用效率，提高發(fā)電量。

5．減少來水中漂浮物和冰凌的影響，提高水能的利用率

為減少漂浮物和冰凌雪團對電廠攔污柵堵塞所造成的影響發(fā)電問題，近年我們采取在水庫和動力渠上加強攔污和清污，減少了電廠前池攔污柵的清理，解決了冬季冰凌雪團多造成攔污柵經(jīng)常堵塞，嚴重時需停機處理，影響了機組的正常發(fā)電的問題。當冬季水質(zhì)好，沒有漂浮物和大塊浮冰時，采取提起攔污柵運行，讓小塊冰凌和雪團過機運行（注意不得讓機組在空載和低負荷運行，以免導葉開度過小，造成轉(zhuǎn)輪室堵塞）。同時為了防止水流將底部石塊異物帶入機組，采取在進水口底部安裝1 m高的固定式攔污柵。采取這些措施后效果很好，經(jīng)過幾年的運行，既減少了冬季排冰凌、雪團所消耗的水量，又消除了攔污柵堵塞所造成的水頭損失和停機清理，從而進一步提高了水能的利用，增加了發(fā)電量。

6．枯水年在河道上游山區(qū)進行人工增雨

2007年阿勒泰地區(qū)遭遇特大干旱，河道來水量大幅度下降，只有正常年份的60%，水電廠發(fā)電出力受到嚴重影響，電力非常緊缺。在當?shù)卣姆e極支持下，請氣象專業(yè)隊伍在河道上游山區(qū)進行人工增雨，取得了很好的效果，既解決了干旱影響農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的問題，又增加了水庫來水量，當年發(fā)電量沒降反增。采取人工增雨增加水量，成本費用較低，效果較好，在人工降雨基本條件允許的地區(qū)也是一個很好的嘗試，我們連續(xù)3年在枯水期進行了人工增雨作業(yè)，提高了電廠的發(fā)電量，取得了較好的成效。

托洪臺電廠從2005年以來，通過加強電廠管理，采取了以上行之有效的措施，在保證安全生產(chǎn)的前提下，使電廠的發(fā)電量從2005年的7900萬kWh、每年遞增提高到2009年的1.1億kWh，比設計發(fā)電量提高了3000萬kWh，年發(fā)電利用小時數(shù)達到了6500h，比年設計利用小時數(shù)提高了1700h左右，5年增加發(fā)電量1.2億kWh，增加收入2000多萬元，取得了很好的經(jīng)濟效益。

[1]侯敬軍，向凌，曾致遠.水電站優(yōu)化運行方案分析比較[J].水電廠自動化，2004（3）.

[2]馮趙云.中小水電站運行管理的建議與對策[J].中國水能與電氣化，2009（Z1）.

[3]馬躍先,馬希金,閻振真.小型水電站優(yōu)化運行與管理[M].鄭州：黃河水利出版社，2000.