降低水电站耗水率的分析

降低水电站耗水率的分析

黄刚

（青海黄河水电开发有限责任公司积石峡发电分公司青海西宁810010）

摘要：当今时代把“能耗”作为评价一个企业综合竞争力的重要指标。节能降耗也是公司长期发展的重要工作。只有不断提高资源忧患意识、节约意识和环保意识，从而提高企业能源的使用效率。作为水电厂的主要任务就是在安全生产的基础上，在满足电网和社会效益的前提下争取最大的发电效益。

关键词：降低；耗水率；分析

前言

当前，电力行业面临三大转变，一是电力供需格局发生历史性转折，从供给不足到供给过剩，特别是装机增长仍远高于用电增长，供给侧改革势在必行。二是电源结构加快向清洁低碳化转型；三是新一轮电力体制改革全面铺开，竞争将更加激烈。加速提质增效，助力集团公司弯道超车。

一、工程概况

积石峡水电站位于青海省循化县境内积石峡出口处，是黄河上游龙羊峡～青铜峡河段规划25座水电站的第11座，是继龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡等大型水电站之后的第5座大型水电站。工程主要任务是发电。积石峡水库为日调节水库，正常蓄水位1856m，最大坝高103m，总库容2.94亿m3，调节库容0.42亿m3最大发电水头73m，装设三台单机容量为340MW的水轮发电机组，总装机容量1020MW，保证出力332.3MW，多年平均发电量33.63亿kW•h，年利用小时数3297h。工程于2010年10月14日完成了下闸蓄水，同年11月至12月三台机组并网投产发电。截止2017年由于库区淹没区移民搬迁问题，现水库水位控制在1852.00m以下。

二、提高发电效益，降低耗水率的途径

1、提高机组的发电水头

在引入分时电价因素后，对于低水头电站，水头效益占比相对较大。积石峡水电站的发电机组是低水头大流量机组，通过提高水头可较好地实现增发电量目标。在实际运行中，要留出发电负荷波动区间，同时为防洪留有余地。

1.1抬升上游水位

积石峡水电站于2010年10月份下闸进行一期蓄水，鉴于库区移民问题未完全解决，一期蓄水位为1843m。根据库区移民安置及移民工程实施进度，2013年年初又进行了二期蓄水，其蓄水位为1850m。根据库区移民安置进展情况及尾工情况，2016年11月26日完成三期蓄水工作，蓄水位达到1852m。但仍未达到正常蓄水位1856.00m，现上游水位控制在1849.5m-1851.7m之间，长期在死水位以下，严重影响发电机组的安全经济运行。加强与地方政府沟通协调，尽快将水位抬升至正常蓄水位。

1.2降低下游尾水位

机组投产发电前，下游河道未进行有效清理。分别于2012年11月20日22时00分至22日12时00分，积石峡机组全停，下泄流量为零，进行尾水河道第一次疏浚工作。2013年1月13日4时36分至1月15日17时08分，配合黄丰电站截流，积石峡机组全停，下泄流量为零，进行尾水河道第二次疏浚工作。通过两次下游河道的清理，同等发电负荷下游尾水位较以前下降了0.3m。

1.3拦污栅加固及清污

在水力发电工程中，引水压力钢管进口处设置拦污栅，以拦截水中的污物，防止水轮发电机组被破坏。水流在通过拦污栅时受到阻碍，产生局部水头损失，导致发电水头减少。随着运行时间的增长，进水口拦污栅的污物逐渐增多。拦污栅水头损失增加时，水轮机发电水头必然减少，水头减小后发电耗水率必然增加。

1.3.1拦污栅加固

发电初期，上游水位低，离机组取水口近，上游漂浮物较多，大量的漂浮物吸附在机组进水口拦污栅上，对3台机组的拦污栅造成了不同程度的损坏。拦污栅加固处理后，保障了机组的安全稳定运行。

1.3.2拦污栅清污

提高对拦污栅堵塞影响机组效率的认识，及时清理拦污栅降低水头损失，不仅是非常必要的降耗措施，也是非常重要的安全措施。积石峡水电站拦污栅由主栅和副栅组成，各三扇。机组正常运行时，两道拦污栅均投入运行。运行和水工维护人员应时刻关注机组拦污栅前后压差的变化，水工维护人员加强机组拦污栅前后压差的测量工作，勤比较、多分析，准确把握拦污栅清污时机，及时联系清污。机组进水口拦污栅压差达到0.5m时，应汇报生产部；达到1m时，应联系机械班进行拦污栅清污；当压差超过2m时，应停机进行拦污栅的杂物清理及处理。

2、充分利用上游来水量

结合电站目前的实际运行状况，根据黄河上游来水量的变化及降雨量情况，充分利用有限的来水，降低水能的消耗，提高电站经济效益。

2.1根据机组运行特征分配负荷，在全厂出力一定的情况下，合理地选择机组台数和台号，并在所选的机组之间分配负荷使水电站的发电流量最小，运行工况最优。

2.2及时调整负荷，避免机组在振动区运行

水轮机长期在低效率区或非正常运行区运行，将造成电站机组运行效率降低、出力不足、稳定性差、耗水量多、振动、噪声大及空蚀破坏严重、寿命降低等，有的机组甚至因此而不能运行，水力资源不能高效利用。依据积石峡水电站水轮发电机组稳定性分析报告、积石峡水电站机组振动区情况报告。

2.3适当降低机组技术供水系统各部压力

在满足机组上导、推力、下导、空冷、水导，主轴密封等各部用水需求的基础上，适当降低机组技术供水系统水压，保障机组的安全经济运行。于2016年1月机组上导、推力、下导、空冷进口水压由以前的0.5MPa下调至0.4MPa，水导进口水压由以前的0.5MPa下调至0.38MPa。

2.4降低机组空载损耗

2.4.1缩短机组开停机时间，减少空载损耗

提高调速器的响应速率，缩短机组的启停时间；优化开机流程，在合理的范围内，尽量缩短机组空载态后，同期装置启动延时的时间，使机组尽可能快的并网带负荷。

2.4.2运行中尽量减少机组空转

机组开机并网后，及时向网调值班调度员汇报，尽快带负荷。由于系统原因，需要机组临时不带负荷时，根据系统频率情况，向网调值班调度员申请调整负荷。

2.4.3减少不必要的机组空转

分公司运行规程规定，机组停机备用7天，需要将机组空载转动一次，时间半小时左右。为避免不必要的水资源浪费，运行人员要掌握机组停机备用时间，根据调度要求合理安排机组的启停。

3、提高机组运行负荷率

截止2017年6月，青海省总发电设备容量23956943kW。其中，火电4021400kW，占比16.79%；风电815500kW，占比3.4%；太阳能7199863kW，占比30.05%；水电11920180kW，占比49.76%。在当今电力系统消纳不足，风电和太阳能比重不断增长，避免弃风、弃光、弃水现象发生，以及天气预报的准确率不断提高的情形下。

4、节能降耗

4.1提高检修质量，严格验收把关，确保机组导叶漏水量在正常较小范围内。

4.2掌握机组效率，优化开停机顺序。

4.3做好与上游电站的联系，及时掌握入库流量变化。根据上游水位及来水量情况，及时与网调值班调度员联系。在确保不会弃水的情况下，尽量使机组处于高水头下运行。

4.4合理调整中位水池进水阀门开度，减少中位水池、高位水池的溢流损失。

4.5在“少人值守，无人值班”情况下，充分利用工业电视，加强设备巡回检查，及时发现设备缺陷及隐患，提高设备健康水平。发现设备管路、阀门及连接处有“跑、冒、滴、漏”现象时及时联系检修处理，减少水资源浪费。

结束语

在当前市场经济条件下，伴着科技日新月异的发展，降低水电站耗水率，提高水资源的使用效率，提升水电站的安全、可靠、经济运行能力。在满足电网和社会效益的前提下取得最大的发电效益。

参考文献：

[1]积石峡发电分公司水轮发电机组运行规程[Z].