淺談提高水電站運(yùn)行管理過程中的節(jié)能措施

陽(yáng)春市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室 529600

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，節(jié)能降耗已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)最為流行的一種新興的經(jīng)濟(jì)模式，也是水電行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文主要通過廣東省陽(yáng)春市水利工程的實(shí)例進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，從水電站運(yùn)行的角度出發(fā)，通過對(duì)水電站在運(yùn)行期間所消耗的水量以及電量進(jìn)行研究，進(jìn)而分析影響發(fā)電站耗水率以及耗電率的主要因素，進(jìn)而提出一系列的改進(jìn)措施以提高水電站的節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：發(fā)電耗水率；電耗；運(yùn)行維護(hù)

一、引言

最近幾年，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們的節(jié)能減排的意識(shí)以及相關(guān)節(jié)能減排的技術(shù)也得到了極大的提高，目前，節(jié)能降耗已經(jīng)成為水電工程中不可或缺的一個(gè)部分。水電站在實(shí)際運(yùn)行期間的能耗主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：發(fā)電水耗、工廠電耗以及維護(hù)檢修的油耗等，其中，發(fā)電水耗與工廠電耗所占的比重相對(duì)較大。因此，在水電站在運(yùn)行過程中應(yīng)該仔細(xì)分析影響能耗的主要原因，據(jù)此采取有效的管理方法以及相應(yīng)的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)減少能源消耗的目的，進(jìn)而使得水電站能夠獲得更大的社會(huì)效益。

二、工程簡(jiǎn)介

廣東省陽(yáng)春市陂面鎮(zhèn)的西山陂工程是一宗集灌溉、發(fā)電為一體的綜合型的水利工程，水陂控制集雨面積為768平方公里，規(guī)劃總裝機(jī)容量7000KW年發(fā)電量2225萬kWh，其中枯水期發(fā)電量722萬kWh，年利用小時(shí)3179h，引水發(fā)電流量86m3/s，灌溉流量10m3/s，共引水96m3/s。此項(xiàng)工程通過運(yùn)用對(duì)水輪機(jī)以及其他相關(guān)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造的方法實(shí)現(xiàn)了水電站在運(yùn)行過程中的節(jié)能降耗的目的。

三、有效降低發(fā)電水耗的措施

3.1、單位電量耗水率

單位電量耗水率就是指水輪發(fā)電機(jī)組每生產(chǎn)1kWh的電量所要消耗的水量，同時(shí)它也是衡量電站運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)。根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組出力公式N=9.81ηQH推算單位電量耗水率如下：

單位電量耗水率=發(fā)電耗水量/發(fā)電量

=（3600·Q·T）/（N·T）

=C/（η·H） （1）

此公式中：Q為發(fā)電引用流量，m3/s；H為發(fā)電凈水頭，m；N為水輪發(fā)電機(jī)組出力，kW；η為機(jī)組效率；T為時(shí)段長(zhǎng)，h；C為常數(shù)（C=3600/9.81）。由此公式可以看出，電站的發(fā)電凈水頭與機(jī)組的效率是影響水電站單位電量耗水率的主要因素。

3.2、提高發(fā)電凈水頭可以有效降低耗水率

從單位電量耗水率的公式可以看出，如果機(jī)組效率不變，那么提高發(fā)電凈水頭可以有效降低耗水量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多節(jié)水多發(fā)電。除此之外，水電站應(yīng)該有自己的運(yùn)行方式來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，例如，在來水量較少的枯水期時(shí)，水電廠應(yīng)該調(diào)節(jié)機(jī)組出力，使入庫(kù)流量與出庫(kù)流量始終保持均衡，這樣可以有效避免由于水位削落過大而造成水頭處于經(jīng)常變化的情況；另一方面，如果是在來水很多的豐水期時(shí)，入庫(kù)流量通常會(huì)大于機(jī)組的滿負(fù)荷時(shí)發(fā)電所需要的流量，因此，在開閘泄水時(shí)應(yīng)該盡量選擇那些離廠房較遠(yuǎn)的的泄水閘門，這樣可以及大地減少泄水對(duì)尾水的頂托，進(jìn)而保證發(fā)電水頭能夠處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3、注意減少水頭損失以及水量損失

上游漂浮的一些污染物會(huì)堵塞電站進(jìn)水口處的攔污柵，進(jìn)而對(duì)進(jìn)口處的水流形態(tài)造成不利的影響，這就造成了進(jìn)水口處水頭處的不小的損失。另外，水電站在運(yùn)行過程中，還要注意加強(qiáng)對(duì)滲漏部位的檢修維護(hù)工作以減少水頭損失和水量損失等。

四、電站在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題

水電站在運(yùn)行過程中，可能遇到以下幾種導(dǎo)致水能和電能的消耗較大的情況：

（1）由于機(jī)組的額定負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間較低以及開停機(jī)的次數(shù)十分頻繁，這樣導(dǎo)致機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，這樣的現(xiàn)象就造成了機(jī)組的效率降低，耗水率增大；除此之外，旋轉(zhuǎn)備用容量也是導(dǎo)致機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行的原因之一。

（2）機(jī)組開機(jī)的空載用電運(yùn)行會(huì)造成大量的水量流失，進(jìn)而造成了電站的發(fā)電效益的大量損耗。

（3）機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)會(huì)使得主變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于空載運(yùn)行的狀態(tài)，進(jìn)而造成空載損耗的增大。

（4）主電壓器與配套的冷卻器的運(yùn)行方式不當(dāng)也是造成耗水量增加的原因之一。

五、節(jié)能降耗措施在水電站中的應(yīng)用

要想有效減少水電站水能的消耗，可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行改善達(dá)到降低水耗的目的。

5.1、加強(qiáng)技術(shù)改造

企業(yè)應(yīng)將新技術(shù)以及新的設(shè)備引入到電站中來，大力加強(qiáng)水電站的技術(shù)改造，這樣的做法可以極大地降低水能和電能的消耗，目前，電站為了少用水多發(fā)電進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)效益，一般采取以下措施。

（1）合理改造照明系統(tǒng)，具體做法包括以下四點(diǎn)：第一，根據(jù)用途以及場(chǎng)地的不同，將大面積照明的線路進(jìn)行分組控制；第二，可以根據(jù)不同時(shí)間、場(chǎng)地的實(shí)際需求來選擇合適的照度；第三，選擇節(jié)能燈具或者節(jié)電器等，例如在廠房、辦公區(qū)等地安裝智能節(jié)電器，或者在樓梯過道等地安裝智能聲光節(jié)電器等，這樣可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電的目的；第四，除了使用照明設(shè)備之外，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)自然光的充分利用。

（2）采用換熱效率比較高的發(fā)電冷卻風(fēng)機(jī)、主變壓器水等可以有效降低電能的使用。大力推廣使用新型的電力設(shè)備，例如高效率的電動(dòng)機(jī)、變頻電動(dòng)機(jī)等，還包括一些變頻控制技術(shù)的應(yīng)用等，都可以有效提高功率因數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低無功損耗的目的。

（3）對(duì)辦公區(qū)采用具有自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)的空調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制，以保證夏天時(shí)室內(nèi)溫度不低于26℃，冬天溫度不超過20℃。

5.2、定期對(duì)電站的運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)和檢修

在水電站的運(yùn)行過程中，要定期對(duì)電站的運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)和檢修，這樣可以有效提高設(shè)備的高效運(yùn)行，具體做法為：對(duì)水電站的主要運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)處理，對(duì)于那些出現(xiàn)問題的零件進(jìn)行維修，無法修理的則要及時(shí)更換，這樣才能確保設(shè)備的完好率以及計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性等。

5.3、加強(qiáng)對(duì)企業(yè)內(nèi)部的管理

水電站應(yīng)該結(jié)合自身實(shí)際情況選擇適合其運(yùn)行的管理方式，應(yīng)該做到以下幾個(gè)方面：

（1）注意做好對(duì)水、電、油等資源的監(jiān)督、管理工作，確定在每個(gè)階段電廠需要達(dá)到的節(jié)能降耗的目標(biāo)。

（2）要將目標(biāo)落實(shí)到具體的部門，例如將水、電等能耗指標(biāo)和節(jié)能等目標(biāo)落實(shí)具體的部門，實(shí)行責(zé)任人管理的制度。

（3）水電廠內(nèi)部可以定期進(jìn)行一些關(guān)于節(jié)能的專題討論，集中每個(gè)人的好的思想，進(jìn)而研究出更適合本企業(yè)的節(jié)能降耗的措施。

（4）可以與節(jié)能服務(wù)公司創(chuàng)建良好的合作關(guān)系。與專業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司進(jìn)行合作不僅可以減少水電企業(yè)的投入資金、不承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)之外，可以通過接受節(jié)能投資公司的規(guī)劃，設(shè)計(jì)，投資以及管理以實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排，降低能耗的目的。

（5）注意提高電廠員工的節(jié)能降耗的意識(shí)以及工作人員的操作水平，可以通過開展一些相關(guān)宣傳活動(dòng)來提高員工的節(jié)能意識(shí)，例如對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行定期培訓(xùn)等，通過開展此類活動(dòng)以實(shí)現(xiàn)電廠員工在工作上和生活上都能樹立節(jié)能降耗的重要性的意識(shí)。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，電力行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也逐漸加劇，因此，水電行業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得更好的成績(jī)，就必須采取一些有效的措施。就水電站的運(yùn)行管理而言，可以采取節(jié)水發(fā)電與降低能耗的辦法來降低成本，進(jìn)而提高水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚志杰，馬昊田.水電工程節(jié)能降耗分析與研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2014（05）

[2]吳秀，馬連平.水利水電工程中節(jié)能降耗分析與評(píng)價(jià)[J].河南水利與南水北調(diào).2014（04）

[3]石志平，馬宏宇.水電站節(jié)能降耗的探討[J].中國(guó)水能及電氣化.2013（Z1）

[4]劉婕，徐玉.水電廠節(jié)能降耗的措施分析[J].湖北水力發(fā)電.2014（05）