电站经济运营提高路径探析

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本文作者：俞国栋 单位：大唐甘肃祁连水电有限公司

黄土湾电站为多泥沙电站，主轴密封采用泵板密封，为减小机组轴向水推力的作用，在2台大机顶盖上设置12根φ65排水管，排水管的过水面积约为止漏环间隙面积的7倍，大机每台漏水量约为360m3/h，在小机顶盖上设置8根φ65排水管，小机漏水量约为240m3/h；2台大机通过各自的环形集水管集中后由独立的2根φ273排水管分别排入厂房渗漏集水井，1台小机通过环形集水管集中后汇入排水母管，排入厂房渗漏集水井，目前渗漏集水井和检修集水井通过联通管合并为一个系统。

三台机的顶盖排水分别排入厂房渗漏集水井，若三台机组同时运行，排水量为：360+360+240=960m3/h。工程设计2台出力400m3/h的排水泵（37kw）加1台出力125m3/h的排水泵（11kw）连续运行排水，日耗电量达到2,040kw•h，如遇一台排水泵事故时，可能导致水淹厂房事故。

根据上述情况，结合其他电站的设计，对黄土湾水电站的排水系统提出了技术改造方案，经征得设计院、设备制造厂家同意的情况下，对排水系统进行了如下优化改造：两台大机的顶盖排水排入厂房渗漏集水井的设计，改为用φ273钢管将排入管从渗漏集水井引出后，变径DN200接到蜗壳排水阀后自流排至尾水管，1台小机由于系统缺陷未实施改造。改造前—三台排水泵每天连续运行24h每月电耗为：（37×2+11）×24×30=61,200kw•h改造后—一台37kw的排水泵每天运行14h每月电耗为：37×14×30=15,540kw•h

耗电量：61,200（改前）-15,540（改后）=45,660（kw•h）汛期大运行方式下，每月节约厂用电约45,660kw•h，预计年度可多发电量20万kw•h。通过对机组顶盖排水系统技术改造，避免了因事故情况下，排水不及时而可能造成水淹厂房事故的发生，电站经济运行水平也得到了提高。

黄土湾电站综合厂用电的构成：主变、厂用变、枢纽变损耗；生产主辅设备用电、照明用电、采暖用电；枢纽区域各类启闭设备用电、照明用电、采暖用电；管理房生活、办公用电；送出线路线耗；设备检修消缺用电，厂用备用变压器空载损耗等。

黄土湾电站标准厂用运行方式为厂用工作变压器41B、43B同时投入运行，厂用备用变压器42B、44B热备（备用电源为外接电源），柴油发电机备用，厂用A段、B段母线和枢纽厂用母线运行。运行方式影响综合厂用电率的因素主要表现在机组运行方式的变化；厂用电系统运行方式变化；电网、水调及企业内外部经营环境的影响；生活用电的管理；主、辅设备设备完好率；季节变化对发电量的影响；运行过程分析和管理等方面。

2011年度大唐甘肃公司下达的综合厂用电率指标为1.16%，发电厂用电率指标为0.35%，实际完成综合厂用电率2.6%，发电厂用电率0.9%，没有完成计划目标的主要因素有以下几个方面：电站投产第一年为掌握全年来水情况，保证枢纽安全，发电平均水头保持在52m之内，机组发电水耗较高。电站所在的疏勒河流域夏季7、8、9、10月份泥沙含量平均不低于25.3kg/m3，机组冷却系统不能采用蜗壳供水，只能依靠4台30kw的循环水泵强制供给，耗电量很大。电站冬季气温较低，生产、生活采暖均为电暖气，加之冬季来水量少、发电量低、采暖周期长等原因导致冬季综合厂用电率颇高。电站1、2号主变容量分别为12,500KVA和16,000KVA，与电站总容量相比富余容量较大；每年11月、12月、1~3月共五个月来水较少，3号机（4,000kw）与1号主变匹配运行，1号主变损耗较大。

枯水期保持较高水位，提高发电水头，降低机组水耗，力争多发电量。如下图表所示：黄土湾电站三台机组满发额定引用流量为50.1m3/s，全年来水量低于50.1m3/s的天数达到280d，2011年度1号机组运行192d（非汛期运行63d），2号机组运行171d（非汛期运行45d），3号机组运行187d（非汛期运行80d），将三台机组运行水头由52m提高到最佳水头54m，3台机非汛期共节约水量0.0632亿m3，按照8.6m3/kw•h的发电水耗计算，全年可多发电量73.5万kw•h。

改变夏季冷却循环水泵运行方式，降低厂用电率。2011年7、8、9、10月份，电站机组冷却方式采用4台30kw的循环水泵强制供给冷却水，冷却水压力保持在0.4MPa，其目的是防止压力过低导致机组各部温度升高及冲走遗留在冷却器内的泥沙；2012年汛期来临后，采用逐步降低冷却水压力的方法观察机组冷却系统运行工况，经过长时间机组各部温度的对比分析，发现冷却水压力保持在0.2MPa后完全满足机组正常运行条件，运行方式采用两台运行，两台备用的方式，预计全年可节约厂用电17.28万kw•h。

改造冬季供暖方式，降低厂用电量。黄土湾电站供暖周期每年从10月10日到次年4月20日算起共192d，厂房与管理房供暖负荷224kw，理论全年产生供暖电量103.2192万kw•h，实际全年供暖最低耗电量达到72.253万kw•h，若将管理房电暖气改造为水暖，且刨除水暖耗电量，全年可节省电量51.84万kw•h。四、结束语黄土湾电站通过技术改造和运行方式的优化，全年可节约厂用电162.6万kw•h，综合厂用电率由2.6%降低到0.58%，节能效果十分明显。