【文摘】怀化市的老电站存在装机容量偏小、机型老化、效率低下、绝缘老化和事故频发，亟待更新改造。改造的原则是要求投资少，周期短，见效快。要根据各电站自身特点，选择改造方案，多渠道筹集改造资金，周密计划，取得良好经济效益。【主题词】小型水电站工程老化改建工程增容改造投资效益方案选择怀化市地方电力经过51年长足发展，装机容量已达45万kW、年供电量18.5亿kW．h，分别是解放初期的126倍和203倍。截至2000年8月底，地方电力上缴利润2.49亿元，上缴税金2.15亿元，雄居各行业榜首，成为本市各级财政的重点财源和支柱产业，为促进地方经济的发展和提高贫困山区人民的物质文化生活水平发挥了重要作用。1存在的问题怀化市小水电真正建设和发展是在20世纪80年代前后，这部分电站装机容量占地方电力总装机容量一半以上，运行年限多数在15年以上。对这部分电站进行分析研究，发现存在以下一些问题。1.1电站装机容量偏小电站实际装机容量比根据水文、水能参数确定的装机容量小10～20，有的甚至小50以上，具备增容条件。分析原因有以下几个方面。1)80年代以前，水轮发电机组产品定型生产，规格品种少，设计选型采取套用现成机型生产，所以很难满足电站实际需要。2)80年代以前建成的电站有的独立运行，有的在小系统中是主力电站，所以在确定装机容量时，将年利用小时数考虑得很大，现在这些电站都并人规模较大的电力系统运行，装机容量显得偏小。3)有的电站由于水头、流量参数的改变，原设计选用的水轮发电机组已不适应改变了的水力参数。如芷江县蟠龙寨电站，原有设计流量为2m3/s，由于水库上游修建了彭家湾引水电站，使得下游流量增加了1.2m3/～2.3m3/s，造成蟠龙寨水库大量弃水。1.2机型老化且转轮效率低这些老电站的水轮机转轮，大多是参照美国和苏联早期的技术参数，其能量和气蚀指标低，如HL123(HL240)、HL702(HL220)、HL260、HL638等转轮。一般制造厂提供的设计点的真机效率最高只有84～85。如芷江县蟠龙寨电站，单机容量100kW，制造厂提供的设计点效率只有82，比现在生产的机组效率低10个百分点，应该更新改造。1.3机组运行偏离最优工况机组运行区严重偏离转轮最优工况，气蚀严重，效率低。究其原因：一是当时定型产品规格少，不能满足部分电站需要，造成机组选型不当；二是机组转速档次大，又没有合适的增速装置，勉强使用，致使机组气蚀严重、效率低、振动噪音大。如溆浦县骨干电站芹江电站，由于机组严重偏离设计工况运行，泥沙磨损和气蚀相当严重，使机组大修周期缩短，大修费用增加。机组实际最大出力比原有最大出力减少250kW。1.4制造工艺落后且质量差水轮机转轮大多采用铸造工艺，其结构简单，叶片线型误差大，加工粗糙，光洁度差，造成水流脱流，引起机组振动、气蚀、效率降低，有的转轮效率仅在70左右。80年代后期虽然在工艺上有改进，采用铸焊结构，但材质还是以碳钢为主，工作寿命不长，更换周期较短。1.5机组使用期将尽有60以上的机组使用期已接近或超过20年。机组漏水、漏油严重，振动加剧，噪音增大，效率降低超过5以上。电机绝缘老化，事故频发，亟待更新改造。综上所述，老电站存在着不少安全隐患和效率低下的问题，需要进行更新改造。2更新改造方案老电站更新改造总的原则是投资少，周期短，见效快。要根据自身特点选择改造方案，一般可选择以下几种方案。2.1更换转轮和发电机转轮是水轮机的心脏，转轮性能好坏直接影响机组的效率。当水轮机效率低或者水轮机过水流量受阻而影响发电机出力时，可以通过更换性能好的转轮来解决，也可请科研单位单独设计转轮。实践证明，通过更换转轮可使机组效率提高5～10，效益十分可观，有的电站当年就可将更换转轮的投资收回。如果水轮机出力富裕，而发电机出力受阻时，可以考虑更换发电机定子、转子线圈，使导线截面加大，绝缘等级提高，以此增加发电机出力。适当改变发电机内部的通风条件，也能增大发电和出力，但必须核定励磁系统和轴承等部件能否满足要求。2.2更新机组可拆装部件有的立式机组，设备严重老化，出力严重不足，而且影响电站安全运行。为节省投资，缩短机组改造时间，可以保留埋设部件，如蜗壳、座环等，其他可拆装部件可重新加工更换。凡这种改造项目必须与制造厂紧密配合，请他们到现场测绘，再加工制造，以达到预期效果。对于国内生产厂家采用新技术、新工艺、新材料生产的可拆装部件也可用于机组可拆装部件的更换，可以提高机组运行效率，如怀化市红岩电站将原有的推力轴承更换为哈尔滨电机研究所利用新工艺、新材料生产的一种推力轴承新产品，使单台机组效率提高1～2个百分点。2.3整体更换机组对于机组选型不合理，无法再继续运行的，或机组运行时间较长，各个部件磨损严重，修复的费用与更换新机的费用相当，或者机组结构上有致命的缺陷，其改造难度极大，可以考虑整机更换。2.4立足电站本身进行技术革新部分骨干电站可以根据自身专业技术力量较强的优势，对电站进行技术革新改造。如怀化地方电网骨干电站春阳滩电站，组织专业技术力量解决了电站轴流式机组顶盖漏水量较大的问题，提高了机组效率。怀化市红岩电站根据电站单机容量小、装机台数多的特点，自己动手，采用电磁脱扣器替代紧急闸门启闭机，大大减少了投资和维护费用，操作更加方便、快速、简单。对部分弃水量较大的水电站，还可以利用原有部分水工建筑物进行增容改造。如芷江县的蟠龙寨电站，由于水库上游新修了1座引水式电站，使下游流量新增1.2m3/s～2.3m3/s，故当地水电部门计划新增1台装机200kW的机组，能取得较好的经济效益。电站的更新改造，是一项技术性很强的工作，设计方案要认真分析评比，计划要周密，这样才能取得较好的效果。3多渠道筹集更新改造资金电站的更新改造，除了技术上可行外，还需要一定的资金投入。对于不同的电站，可以采用不同的办法来进行。对于提取折旧费的老电站，可以使用折旧资金，可以用电站资产作抵押向银行贷款，也可以采取群众集资投股的办法参与改造。但注意老电站的资产评估要合理。对于综合利用的水库电站，可以采取股份制办法进行改造。首先将电站资产评估出来与水库资产分离，老电站的资产作为投入新组建的股份制电站的股份，参与分红。电站与水库的关系，即水作为商品是一种买卖关系。采用此办法可以不进行水库资产的分割，使问题简化，有利于问题的解决。另外，目前机电设备是买方市场，电站也可找制造厂商量，能否以设备作为投资入股，改造后参与分红。总之，因站制宜，多渠道筹集资金，以利于老电站的更新改造。小水电的改造时间一般为几个月至1年左右；老电站增容平均每千瓦投资不超过3000元；机组更新改造，平均每千瓦小时电能投资在0.5元左右，一般投资回收年限在2年～3年，经济效益十分显著。老电站的技术改造，无疑是费用省、效益大的事情。