余姚市小水电技改的思路与对策
北极星电力网技术频道  
作者:电力论文3
2007/12/24 18:41:34
【摘要】随着早期电站设备的老化,安全问题日益突出,电站技改越来越引起有关部门的重视。通过对农村低压小水电站存在问题的调研分析,进行了技改探索,提出了农村低压小水电站的技改思路和对策。
【关键词】农村电气化小水电技术改造改良措施技术经济分析调查余姚市
1余姚小水电基本情况
余姚位于浙江省东部,东邻宁波市江北区、鄞州区,南靠奉化、嵊州,西接上虞,北毗慈溪、杭州湾。地处宁绍平原中部地段,地势南高北低,全市五山二水三分田,总面积1527km2,其中山地805km2,占总面积的52.78。特别是南部四明山区,境内山高岭峻,谷深溪陡,树林茂盛,气候温和,雨量充沛,年均降雨量在1800mm以上,蕴藏着丰富的水力资源,据分析统计,实际可开发装机32000kW左右。截止2004年6月,已建电站85处,装机26060kW,占可开发量的81.4。作为配套,还建有四明山小水电自供区小网1处,下辖35kV变电所2座,总容量15450kVA,承担四明山、大岚二个镇及邻县部分山区的供电任务。
2余姚小水电存在问题
余姚小水电事业是在政府扶助下通过自力更生、艰苦奋斗逐步发展起来的,整个发展过程包括:上世纪60~70年代的初级阶段,80年代的稳步发展阶段及90年代的蓬勃发展阶段。80年代开始,市政府以四明山区扶贫项目投入财政补助,每年在100万元以上,总投入2000多万元,对加速我市的小水电建设步伐起到巨大作用。但也造成了建设单位和有关部门重建轻管的思想,对于70年代以前早期电站存在的问题和潜力没有引起足够重视,以至事故和安全隐患逐步增加,机组出力不足,效益下降,水力资源浪费严重。针对这种情况通过调查研究,主要原因有以下几个方面。
2.1设计标准低,装机容量偏小
20世纪60年代与70年代初期建造的电站,装机大多在200kW以下,水库电站一般都是2×40kW,主要是解决附近村庄的照明用电,据目前水能分析计算,装机可成倍增加。如梁弄百丈岗水库,上游集水面积16.36km2,水头15m,原装机仅为2×40kW,且出力不足,实际年均发电量仅10.21万kW•h,而经分析如对其实施扩容后年发电量可增加到35万kW•h左右,造成水资源大量浪费。
2.2水头没有充分合理利用
主要有:1)电站选址位置不合理,如早期隧洞开凿困难,就近在坝址附近建站,没有利用河床坡度;2)水库涵管后采用明渠引水,没有利用大坝高度的势能,尤其是低水头电站更加明显。
2.3部分梯级开发电站上下级发电流量不配套
下一级电站由于位置优越提前开发,且按原设计标准年利用小时都在3000h以上,在上游电站逐步开发后,发现上游发电流量大,下级电站流量偏小,弃水增加,甚至有的电站发电量不增反降。如四明山镇长渠电站,原装机2×100kW,设计流量1.2m3/s,上游茶培电站由95kW扩机增容至200kW后设计流量由1.1m3/s增加至1.8m3/s,由于无调节水库,1/3的水量不能利用,发电量由原50万kW•h减少至40万kW•h左右。
2.4早期机组性能差,效率低,出力不足
设备老化、效率低,运行不稳定,易发生气蚀,有些机组已淘汰,目前零配件购置困难,个别电站仍在使用高能耗变压器等等,这些电站安全问题突出,必须实行技改,对设备进行更新。
2.5管理方面
个别电站管理落后,设备长期在超负荷或低负荷下运行,承包者追求短平快,业主监督不力,无维修保养制度,机组损坏严重,长期带病运行,积劳成疾。
3电站技改的探索
随着可开发资源的逐渐减少及老电站安全问题的日益突出,1998年以来,余姚逐步对部分要求迫切的老电站进行了技改,通过几年的探索,取得了较好的经济效益和社会效益,符合社会经济发展规律。
3.1技改类型
1)报废重建
大隐镇单溪口水库电站:上游集水面积22km2,总库容154万立米,为小(一)型水库,坝高23.5m,建坝后式电站1座,装机2×40kW,多年平均发电量仅为14.2万kW•h,年收入约6万元,水库管理人员9人,主要靠电站发电维持。通过分析认为如将厂址移到下游左坝头山体外侧山脚处,可使设计水头增加到20m,涉及工程有开凿引水隧洞(2×2m)长550m,压力管道长26m,厂房1座面积51.2m2,管理房53m2,并对进出口重新处理,选用GD560-W-60水轮机配SFW-250/6发电机。工程总投资76万元,其中财政补助27.5万元,其余由股份制形式集资(水库职工及当地村民为主),当年立项当年建成。自1999年1月投产以来,累计发电量376.6万kW•h,多年平均发电量为75.3万kW•h,目前已收回全部投资,投资者取得相当高的回报。由于电站效益提高,职工安心工作,水库的日常管理工作也得到了加强。
2)改造增容
四明山镇岩下山电站,集水面积14.7km2,设计水头78m,原装机2×320kW,建于1979年,机组老化后,出力下降至2×300kW,2001年上半年对电站进行了技改扩容。即1台HL110-WJ-42水机更换成不锈钢转轮,导水机构更换了配件,发电机送到富春江发电设备有限公司大修保养,也更换了部分零件;另1台机组更换成HL-WJ-60A水轮机配SFW-630/6发电机,更新其它相应机电设备,新增φ600mm压力水管100m与原φ500mm水管并联输水,加大进口斜插门口径。技改后,电站总装机达到950kW,由于享受新电价政策,年均发电量又增加近50万kW•h,70万元的技改投资,目前已全部收回(扣除原利润)。
3)技术更新
对部分机组通过更换转轮和导水机构,可使出力提高一档,从而大大节约技改投资。如大岚纺车岩电站,装机250kW,水轮机型号为HL110—WJ—42,经与杭州三汇水电设备有限公司联系,可改造成HL125—WJ—42,使出力达到320kW,而原SFW-250/6发电机由富春江机电设备有限公司通过更换定转子线圈及提高绝缘等级改装成SFW-320/6型的发电机,同时新购置S9-400/10型主变及BKSF型三合一控制屏,总投资仅为21万元,额定出力增加了70kW,年均发电量增加13万kW•h,年增收入6万元左右。
余姚技改小水电站,报废重建的电站享受新电价,扩容机组增加部分享受新电价,直接的受益者是电站。由于技改工程建设期短,投入针对性强,可充分利用原有的水工建筑物,一般在5年以内可回收全部投资,加上市财政给予比新电站更加优惠的补助政策,投资回收更快。另外,通过改造有利于业主的体制改革,提高生产效率,各电站的技改积极性也相当高。
首先确保了小水电站的安全运行,先进的技术设备保证了供电的质量;其次扩容电站能更加自如地调节水库水量,有利于提高水库的调洪水平;第三,提高了运行工的技术素质,技改过程中运行人员一般全过程参与工程建设管理,特别是机修方面,使他们对机组设备有更加感性的认识,掌握了最新的技术动态。
1)加强对小水电地位和作用的宣传,争取有关部门和领导对小水电行业的继续支持。小水电是四明山区经济发展的重要支柱,是山区脱贫致富奔小康的重要举措,在上世纪八、九十年代得到普遍认可。但随着余姚社会经济的大力发展,规模小、发电量少的小水电站,越来越被有关部门及领导所忽视,随着可开发资源的减少,原财政的优惠政策也将得不到延续。因此我们从“环保余姚”的大观念出发,从清洁和绿色可再生能源的角度突出小水电的作用;抓住安全环节,把重点由新电站开发转移到老电站改造,2002年4、5月间组织有关部门对全市小水电站进行安全生产大检查,时间长达45d,对各类安全问题进行总结交流,并将本次检查结果以调查报告的形式上报给市政府;宣传通过技改保安全出效益的典型例子,引起了各有关部门和主管领导的重视,统一了对技改的紧迫性和必要性的认识,为水电站技改政策出台打下伏笔。
2)通过调研,制定技改规划,真抓实干。通过对全市电站安全生产的逐个检查,对各类电站的水工建筑物、机电设备、运行管理等方面分门别类,结合列年发电量与设计的差距。按照“安全第一,效益优先,分年实施”的技改原则制定规划,明确技改目标和任务。真抓实干,关键要解决规划的落实和实施,针对实际我们从解决以下四个关键性问题入手:一是在统一思想认识的基础上,将小水电技改列为发展计划与财政投入建设项目,使财政对小水电的优惠补助政策得以延续,提高小水电技改的积极性;二、根据总目标和任务,分解制订出具体实施的年度计划,变规划总目标为逐年的实施任务,实施力度为每年技改5~10座小水电站,同时逐步更新和改造小网自供区的电力设施;三、建立由水利局具体负责技改建设的管理组织,对技改工程的规划安排实行统一领导;四、工程实施建立电站项目法人制,统一政策、统一标准、统一验收,建立完善的工程质量验收标准与验收制度。