小型水电工程不仅在促进国民经济发展方面发挥了重要作用,而且在促进人民生活质量和电力供应方面发挥了重要作用。然而,我国小型水电发展面临着许多问题,阻碍了水电产业的发展和进步。因此,有必要对小型水电站进行技术改造,使小型水电站的设施设备能够更好地服务于水电站,提高设备技术含量,降低投资成本,增加水电站的经济效益,同时为企业带来相应的社会效益,满足社会生产和生活的真实需要,促进社会的可持续发展。技术升级是对现有配套设施和设备进行升级,以达到更好的运行效果,供更多的技术支持。因此,本文以小型水电站水电发电设备为研究对象,讨论其技术改造升级、创新问题,并提出相应的建议。
一、技术改造的基本类型
小型水电站水电设备技术改造的主要项目包括:电站改造、运行自动化改造、扩容、增容、增益改造等。可分为以下两个方面:
(1)电站设备设施存在缺陷、陈旧、效率低下或各种安全风险,影响小型水电工程的正常使用和运行。为了确保小型水电站的安全,提高其自动化程度,必须进行技术改造。
(2)为提高小型水电站的发电量和经济效益而进行技术改造。
前者的技术改造相对容易。具体实施要结合当时的技术条件,做好调查,选择设备生产企业,按规范施工。后者的技术改造比较复杂,具体实施要根据水电站的实际情况收集与电厂相关的资源、构筑物、机电设备等技术数据,并以适当的方式进行详细的分析和计算。
二、小型水电站施工管理措施
(一)严格按规范要求改造
水电站的建筑结构应按照水电站的建筑结构进行GB50223-2015年相关规定,采取相应的设防措施;尾水闸门不得使用上游高压水枪充水,改造过程中不得使用无安全保护的调节阀;应安装具有自动制动功能的设备,不得用木棒制动;维修后不能保证安全的,应更换;对可能造成人员伤亡的地方,应安装安全标志和相应的保护设施;对于能耗高的变压器,应使用低能耗、节能的变压器;对于需要改造的电气设施和设备,必须选择环保、低能耗的产品,严禁使用可能污染环境的产品;配备安全可靠的运行电源。
(2)通过增容或重新选型改造小型水电站
早期水轮机组设备相对落后,不能满足水头和流量的要求。因此,必须对水轮机组进行改造和容量增加,以提高机组的工作效率,提高机组的发电能力。增加容量的方法主要是增加机组或更换机组,以提高机组的运行效率。重新选择时,应注意新转轮高度与水头段导流叶片相对高度的关系。在没有新转轮的情况下,可以通过转轮或过流部件的形状和结构来实现。
(3)采用兼容的改造方式改造流量减少的水电站
经过一段时间的运行,由于地质条件等自然环境的变化,一些水电站会出现较低的水头和流量。针对这一问题,可以根据水头和流量的实际情况重新确定新的水轮机组,并将其调整到最佳工作状态,从而提高其工作效率和设备利用率,从而相应增加发电量。
(4)采用增容改造方式改造流量增加的水电站
部分水电站运行一段时间后,发现水头流量较原设计增加,可根据当前实际水头流量适当增加水轮机额定水头和流量,有效提高额定输出功率和发电量。
(五)实行自动化改造
当使用先进技术和新设备取代旧设备和落后技术时,应做好以下工作:(1)采用不同的控制方法,实现相应的自动化程度,技术改造可参照小型水电机组的额定电压和单机容量确定。(2)在监控系统建设中,相关设备应选择技术含量高、质量优良、性能可靠的产品,确保系统具有一定的可扩展性。(3)为了降低小型水电的劳动力成本,可以在数据采集、变频调速、功率调节等环节进行自动控制,不仅可以提高小型水电的运行效率,而且可以提高其安全性。(4)分析水电站的实际水头和流量范围,根据分析结果重新设计和选择偏离最佳工作区域的水轮机,回到高效运行区域,提高水电站的综合效率。
三、小型水电站质量管理建议
小型水电站的质量控制一般可分为事前质量控制、事中质量控制和事后质量控制三类。提前质量管理控制是指风险管理意识,即风险控制管理意识,要求施工单位提供的施工技术、施工方案、施工过程,对施工人员的专业素质和数量作出明确规定。此外,施工单位施工时,应严格控制原材料、半成品或成品的质量,经监理验收后方可进入施工现场;控制是指对施工技术和施工过程的控制,严格按照有关规范的要求进行施工作业。同时,应实施“二次三检”系统,严格检查工程质量;后控是观察、检查和记录已完成的水电站工程。如果发现问题或隐患,应尽快解决。同时,要加强对工程的监督管理,确保工程施工完全符合工程图纸的设计规范。
结论:在当今世界,能源已成为制约我国社会经济发展的主要因素,迫切需要对小型水电站进行技术改造。因此,根据国家和各地区的总体规划,对小型水电站进行分阶段、分阶段的技术改造。在具体改造中,应选择技术领先、性能优良、质量可靠、高效、低能耗的机电设备,最大限度地保证我国小型水电站技术改造的安全可靠性,使小型水电站能够持久运行,促进我国小型水电站领域的稳定健康发展。