(浙江省天臺(tái)縣水電管理所，浙江 天臺(tái) 317200)

石橋電站增效擴(kuò)容改造成果簡(jiǎn)介

梁曉

(浙江省天臺(tái)縣水電管理所，浙江 天臺(tái) 317200)

本文介紹了天臺(tái)縣石橋電站增效擴(kuò)容實(shí)施情況及取得的成效。

水電站；增效擴(kuò)容；效益分析

1 概 述

天臺(tái)縣地處浙江省中東部，水力資源較為豐富，現(xiàn)有農(nóng)村水電站72座，總裝機(jī)容量7.6萬(wàn)kW，年發(fā)電量達(dá)2億kW·h。在已開(kāi)發(fā)的電站中，運(yùn)行25年以上的電站占54%，這些電站普遍存在機(jī)組設(shè)備老化、效率低下、經(jīng)濟(jì)效益差、安全隱患多等問(wèn)題。對(duì)現(xiàn)有農(nóng)村老舊水電站進(jìn)行改造升級(jí)，是我國(guó)對(duì)現(xiàn)有小型水電站充分挖掘水電潛力、提高電站經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，同時(shí)也是解決老舊機(jī)組安全問(wèn)題的根本措施。2011年，水利部、財(cái)政部啟動(dòng)實(shí)施農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造試點(diǎn)工作，給天臺(tái)縣農(nóng)村水電的可持續(xù)發(fā)展提供了機(jī)遇，通過(guò)8座電站的試點(diǎn)工程，取得明顯成效?，F(xiàn)以石橋電站為例對(duì)增效擴(kuò)容改造的成果作簡(jiǎn)要介紹。

2 工程概況

石橋電站位于天臺(tái)縣石梁鎮(zhèn)慈圣片柴嶺坑上游的石橋，水庫(kù)壩址以上集雨面積7.34km2，正常庫(kù)容17萬(wàn)m3，多年平均徑流總量586.0萬(wàn)m3，電站設(shè)計(jì)水頭185m，裝機(jī)容量400kW，為引水式開(kāi)發(fā)，發(fā)電用水從水庫(kù)通過(guò)φ450閘門(mén)放水，經(jīng)580 m引水明渠至壓力前池，再?gòu)膲毫η俺亟訅毫艿肋M(jìn)入發(fā)電廠房發(fā)電，廠房?jī)?nèi)安裝3臺(tái)沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組(2臺(tái)100kW發(fā)電機(jī)組于1978年建成投產(chǎn)，1980年增裝1臺(tái)200kW發(fā)電機(jī)組)，多年平均發(fā)電量為126.5萬(wàn)kW·h。

由于電站運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備陳舊，效率低下，每年停機(jī)修理的時(shí)間多、費(fèi)用大，經(jīng)濟(jì)效益極差。由于當(dāng)時(shí)的開(kāi)發(fā)方案不合理，庫(kù)水先通過(guò)輸水明渠到壓力前池再經(jīng)過(guò)壓力鋼管至水輪發(fā)電機(jī)，有18m水頭沒(méi)得到利用，這不但浪費(fèi)水能資源，同時(shí)也給管理帶來(lái)了很大的不便，由于該電站水庫(kù)地處高寒的北山，尤其是冬季大雪封山，冰凍嚴(yán)重，每天早上上山放水，深夜上山關(guān)水，嚴(yán)重危及運(yùn)行管理人員的人身安全，控制不好水量浪費(fèi)也很?chē)?yán)重。

3 改造項(xiàng)目

針對(duì)電站現(xiàn)狀，以最大程度地提升能效和發(fā)電能力、充分挖掘水能潛力、全面消除安全隱患為目的，采用改明渠輸水為壓力管道方案，不但提高了發(fā)電水頭，運(yùn)行管理也方便了。

石橋電站水庫(kù)至壓力前池的引水明渠長(zhǎng)580m，沿途山高坡陡，由于建設(shè)時(shí)資金缺乏，開(kāi)挖的斷面小、過(guò)水能力差，渠道沿線采用石方砌筑砂漿抺面防滲，經(jīng)多年運(yùn)行滲漏嚴(yán)重，每遇豐水期水庫(kù)有水送不過(guò)，造成大量棄水而機(jī)組出力不足，水量利用率不足55%。改造時(shí)，根據(jù)擴(kuò)大裝機(jī)容量后的發(fā)電輸水流量，采用管徑D=700mm、壁厚δ=6mm的機(jī)制鋼管。原壓力管道設(shè)計(jì)時(shí)，為節(jié)省投資，降低造價(jià)，再加上當(dāng)時(shí)鋼材緊缺，總長(zhǎng)260m的壓力管道，上段150m采用鋼絲網(wǎng)水泥管，下段按高程分別采用壁厚5～8mm的鋼管。經(jīng)多年使用后已是岌岌可危，曾多次出現(xiàn)爆裂漏水事件。改造時(shí)，全部更換成D=650mm、壁厚δ=8mm的機(jī)制鋼管，原鎮(zhèn)墩拆除，待鋼管焊接后加大斷面重新澆筑，原有支墩上部鑿除，按加大的管徑尺寸重新澆筑。通過(guò)這項(xiàng)改造可提高發(fā)電凈水頭15m。

改造前，電站所有的機(jī)電一、二次設(shè)備均已超期服役且嚴(yán)重老化，機(jī)組出力明顯降低，事故頻發(fā)，全部拆除換新。根據(jù)原廠房尺寸和布置形式，結(jié)合電站多年來(lái)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮水庫(kù)調(diào)節(jié)性能、汛期的棄水時(shí)長(zhǎng)，為提高水能利用率和電站的調(diào)峰能力，合理確定裝機(jī)容量。改造后，裝機(jī)容量增加至2×320+1×500kW，設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量240萬(wàn)kW·h。

4 改造投資

石橋電站的增效擴(kuò)容改造，主要工程量有：壓力鋼管105t、500kW斜擊式水輪發(fā)電機(jī)組1套、320kW沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組2套、800kVA和630kVA變壓器各1臺(tái)、配電裝置3套、送出工程及輸電線路改造2km、廠房修繕160m2。初步設(shè)計(jì)總投資360萬(wàn)元，工程完工時(shí)實(shí)際支出287.85萬(wàn)元。改造工程分項(xiàng)投資情況見(jiàn)表1。

表1 改造工程分項(xiàng)投資情況

5 改造效益

石橋電站增效擴(kuò)容改造工程于2011年12月6日 開(kāi)工，至2012年8月30日完工。改造前電站裝機(jī)400kW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量126.5萬(wàn)kW·h，前3年實(shí)際平均發(fā)電量只有90萬(wàn)kW·h。改造后，電站總裝機(jī)容量為1140kW，新增加容量740kW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量240萬(wàn)kW·h。

經(jīng)過(guò)一年多的實(shí)際運(yùn)行，3臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)機(jī)組都能達(dá)到額定出力，2013年實(shí)際上網(wǎng)電量236萬(wàn)kW·h，其中，峰電223.04萬(wàn)kW·h，谷電13.23萬(wàn)kW·h。機(jī)組改造前平均電價(jià)為0.40元/(kW·h)，改造后平均電價(jià)為0.4325元/(kW·h)，售電收入115.98萬(wàn)元，比改造前近提高1倍。

通過(guò)增效擴(kuò)容工程，設(shè)備綜合效率明顯提高，運(yùn)行管理得到改善，既減少了專(zhuān)人上下山放水關(guān)水，保證了人身安全，又減少了運(yùn)行費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目改造后綜合成效見(jiàn)表2。

表2 石橋電站增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目成效

6 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)實(shí)際運(yùn)行，石橋電站增效擴(kuò)容試點(diǎn)工程是相當(dāng)成功的。同樣，早期建設(shè)的農(nóng)村水電站受當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、建設(shè)水平較低的影響，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后，普遍存在設(shè)施設(shè)備老化、能效逐年衰減、安全隱患增多等問(wèn)題。而農(nóng)村水電企業(yè)無(wú)力依靠自身積累進(jìn)行改造升級(jí)，在中央財(cái)政的扶持下，應(yīng)抓住機(jī)遇，實(shí)施增效擴(kuò)容改造，徹底改變農(nóng)村水電的落后局面，促進(jìn)農(nóng)村水電持續(xù)有序健康發(fā)展。

[1]SL193—1997小型水電站技術(shù)改造規(guī)程[S].

[2]SL16—2010小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程[S].

BriefIntroductionofEfficiencyIncreaseandCapacityExpansionTransformationResultsinShiqiaoPowerStation

LIANG Xiao

(ZhejiangTiantaiCountyHydropowerManagementOffice,Tiantai317200,China)

Implementation condition and achieved effects of efficiency increase and capacity expansion in Tiantai County Shiqiao Power Station are introduced in the paper.

hydropower station; efficiency increase and capacity expansion; effect analysis

TV74

B

1673-8241(2014)07-0042-02