新疆紅山嘴電廠二三四五級水電站增效擴容改造后經濟效益分析

【摘要】針對瑪納斯河紅山嘴二三四五級水電站技術改造后所產生的經濟效益，主要體現在年發電量，維護檢修，精簡運行人員和節能減排等方面，有著巨大的經濟價值和社會價值。

【關鍵詞】增效擴容投資；年發電量增加；運行人員減少；維護檢修工作量少；節能減排方面效果明顯

1、引言

新疆兵團農八師瑪納斯河（以下簡稱瑪河）紅山嘴電廠位于瑪納斯河中上游東岸，沿河從上而下已建成一級，二級、三級、四級、五級5座梯級電站，其中梯級水電站地理位置為東經86°30′10″～86°30′54″，北緯45°01′35″～45°04′30″，平均距石河子市35km，瑪納斯縣18km，交通方便。

該項目始于響應國家對農村小水電的政策性文件，對水電站增效擴容改造大力扶持，紅山嘴水電廠積極響應國家政策，在2012年到2014年之間，對二、三、四、五級水電站增容擴容改造的總方案、招投標、工程實施做了大量的工作，工程總投資2.2億元，改造內容主要有，渠道、前池、壓力鋼管、廠房機電設備、自動化調度、尾水渠等。增效擴容改造之后，經濟效果明顯主要體現在以下幾個方面。

2、發電量上

紅山嘴二三四五級梯級水電站增效擴容改造之后，總裝機容量由65.05MW提升到78MW；年設計發電量由原來的2.4億度提高到改造之后的2.95億度，發電量足足提高了大約為5500萬度電。按照國家能源部規定實行的水力發電的上網電價每度電0.235元，每年可產生的直接經濟價值為1292.5萬元。

3、 檢修維護上

3.1、改造前檢修維護的主要工作量

由于瑪納斯河的泥沙含量較大，根據紅山嘴電廠以往的運行經驗，每年汛期過后要大修一次，近幾年往往汛期還沒過，機組就因為泥沙磨蝕和氣蝕問題，往往不能穩定運行，嚴重影響了發電效益。

每次檢修的工作量相當大，主要內容有：

（1）座環、固定導葉和活動導葉磨損，造成導葉關閉不嚴密，漏水嚴重，需要補焊或者換新的零件。

（2）轉輪、上冠、下環、頂蓋等過水部件，對磨損的部位進行焊接，轉輪要依據損壞程度，依據以往調查經驗，每兩年更換一次新的轉輪，每年至少補焊一次。

（3）更換主軸密封墊圈。水輪機機坑常年漏水嚴重，主軸密封由于過機水含沙量大，磨蝕嚴重。

（4）上導推力軸承、下導軸承、空氣冷卻器散熱管，每年都要清污一次。影響機組散熱，對機組的運行狀態和效率有很大影響。

（5）對機組技術供排水系統的減壓閥、濾水器、水泵由于運行年限比較久，常年出故障，檢修量相當大。

針對以上問題，增效擴容改造之后，對機組過流部件和轉輪等零件，選用新型的超低碳不銹鋼ZG00Cr13Ni4Mo同時對流道的結構進行修改，更加平滑抗磨；主軸密封選用的新的形式，適合多泥沙河流水電站，機坑漏水明顯減少；上導推力軸承、下導軸承、空氣冷卻器散熱管增加管徑和機組技術供水壓力，減少泥沙沉積物；更換新的減壓閥、全自動濾水器，排水泵，運行維護時間明顯縮短。

3.2、改造后檢修維護上經濟效益

（1）按照每兩年更換一次轉輪，共13臺機組，每套轉輪按照10萬元估算，每兩年共130萬元，平均每年65萬元。

（2）每年對導葉，座環等磨損部位的補焊；更換主軸密封的橡膠墊；發電機冷卻系統的清污，對油氣水輔助設備中減壓閥、濾水器、檢修滲漏排水泵的設備的檢修維護，經咨詢紅山嘴電廠的運行人員，每年每級電站要投入15人每次，持續時間不低于20天。按照每人每天200元工時費，二三四五級電站每年檢修方面的花費約為24萬元，還不包括焊條、風機、濾水器濾網等檢修設備使用和零件的更換。

（3）同時每年檢修的時間，也浪費大量發電時間，尤其是在汛期時，機組由于檢修不得不棄水，時間大約為20天，按照年發電量2.4億度計算，大概每年損失發電量為1000萬度電能，約為230萬元。

4、 精簡運行人員上

電站增效擴容改造以實現無人值班少人值守的宗旨為目的。使用先進自動化設備。選擇適用水電站的自動監測、控制和保護設備，對其實行遙測、遙信、遙調和遙控，使電站運行實現自動化運行，提高水電站運行的經濟性、可靠性和安全性。

改造前每級水電站值班運行人員為，每個站運行人員約為40人，總人數為160，改造之后，每個站的實際運行人員只需要10人，總人數40人，十幾節省了120人編制人員，按新疆本地的運行人員工資計算 ，每人每年5萬元，共120人，每年可為電廠節約600余萬元的成本。有著巨大的經濟效益。

5、 節能減排上

紅山嘴水電站增效擴容改造之后，發電量提高了5500萬度電能，相當于節約標準煤8000噸。這對于環境保護是非常有利的，減少了對環境的污染，控制溫室氣體排放，帶來了良好的生態效益。

新疆北疆地區冬季時間比較久，原有的廠房供暖采用水暖鍋爐供暖，燃燒效率低，每年燃燒大量的煤炭用于廠房、前池閘房的供暖，而且受污染水直接排入河水之中，對下游生態環境也有不小的影響，本次改造之后廠房全部改為電采暖，節能效率高，污染小。

6、結語

紅山嘴二三四五級梯級水電站的技術更新改造，首先是更新已經達到使用年限的機電設備和對年久達不到運行標準的水工建筑物進行修復和重建，再就是根據現在變化了的水利電力環境，重建已不適應現有條件的設備和建筑物。本次改造的經濟效益明顯，在發電量、檢修運行維護上、人員減員、保護環境生態環境節能減排上多方面收益，減少了發電成本，使得紅山嘴梯級電廠的綜合效益達到一個新的高度。

因此，電站的技術更新改造，不僅是在原來的技術水平上以舊換新，而是一個再創造的過程，實際上牽涉到水力資源配置的重新考慮以及合理利用問題，節約用水、電力市場需求、環境保護等問題，尋求適應不斷發展的社會經濟的需要問題。

參考文獻：

[1]劉大愷.水輪機[M].北京：中國水利水電出版社，2011

[2]龍建明.水電站輔助設備[M].鄭州：黃河水利出版社，2009

[3]《水電站機電設計手冊》編寫組.水電站機電設計手冊[M].北京：水利電力出版社，1983

[4]金鐘元.水利機械[M].北京：中國水利水電出版社，2004

[5]盛國林.水電站機組設備及運行[M].北京：化學工業出版社，2010