影响水电站发电效率的相关因素及控制策略

2019-01-16蒋仁伟

通信电源技术 2019年9期

关键词：水轮机水电站用水

蒋仁伟

（国网四川省电力公司技培中心青峰岭实习实训电厂，四川成都 611237）

0 引言

水电属于一种可再生的能源，具有清洁环保的优点，在我国的经济发展过程中扮演着重要的角色。因此，需提升水电站的日常发电效率。本文主要分析和研究了影响发电效率的因素，并提出了提升发电效率的的方法，以供参考。

1 影响发电效率的相关因素

1.1 水情因素

水电站发电的过程中主要是利用水能资源，其中出力和发电量是考核水电站的两项动能指标。水电站的出力计算是根据不断变化的上下游的水位进行计算，能够分析出水情的变化带来发电效率的变化。一般当上下游的水位差基本一致时，上游的水位越高，机组的发电效率就越高。因此，水电站实际运行过程中，要保证足够的上游水位，以有效提高机组的发电效率。在枯水年份，下游的水位会偏低，由于要保障基本的生活用水和农田灌溉，导致机组发电效率受到了一定的负面影响。在丰水年份，受到泄洪和排涝的影响，会造成下游的水位偏高，上下游的水位差会逐渐偏小，低水头的运行会造成水电站发电效率的降低[1]。

1.2 周边工程

水电站的周边工程会对发电效率产生一定的影响。这是由于周边工程会影响水电站的上游水位，进而造成机组的发电效率降低。因此，实际运行过程中，当周边工程和水电站的发电效率产生一定矛盾时，要有效地予以控制。例如，当水量比较少时，应优先满足生产生活用水的需要，或者是选择可行的送水通道避开生活用水通道，提高水电站的发电效率。

1.3 清污

水电站运行过程中，如果顺水流过的杂物进入到机组，不仅会影响机组的发电效率，甚至会给机组带来一定的安全隐患。因此，要在上游设置相应的拦截杂物的装置，并对拦截的杂物进行人工清理，每天至少清理两次。同时，为了确保清理的安全，清理前要进行停机。为了有效减少人工清污对发电效率的影响，可以购买回旋式清污机，在机组不需要停机的情况下，就能进行机械的运转，提高了清污的能力，有效促进了发电量的提高。

1.4 水轮机

水轮机的效率主要包括机械、容积及水力3个方面的内容。因此，水电站实际运行过程中，要对机械、容积和水力3个方面进行提升，以有效促进水轮机效率的提升，增强水电站的发电效率。首先，提升水轮机的机械效率。机组轴承和油封的正常运行是机械效率的影响因素，因此必须要充分确保机组轴承和油封处于相对良好的运行状态。其次，促进容积效率的提升。必须要有效确保止漏装置和转轮间隙之间保持正常的运行。最后，促进水力效率的提升。蜗壳进口经转轮到尾水管出口是水力工作过程中的重要影响因素，因此要确保两者之间的正常运行，以有效降低泥沙的磨损和汽蚀，确保水轮机能够正常有序的运行。其中，有效地增加水力效率是整体机组效率提升的关键性因素。发电运行中，效率是产生的电能和机械能之间的比值。一般水轮机的工作效率可以描述为水头和流量之间的函数，即效率曲线。曲线中，水轮机的效率会随着水流量的提高而不断提高，直到水轮机效率的最大值，然后不断减小。为了有效防止空化和振动，对水头适当地控制流量的波动区间。因此，要适当地增加水力的效率，以确保水轮机高效率的运行，实现水电站效益的不断提升[2]。

2 水电站发电效益的提升

2.1 提升服务水利经济

水能资源是一种非常宝贵的自然资源，也是清洁环保的绿色资源。充分利用水能资源，可以促进水电的发展，并能有效提升水利经济的水平。因此，水电站实际运行过程中，在做好防控防汛的基础上，要加强对水利经济的重视，做好小水电站的发展工作，有效提升水电站的发电效益，促进服务水利经济水平的提升。日常工作开展过程中，部门之间要积极地配合合作，在生产生活用水、农田灌溉用水以及防控排涝方面做好对接和处理，有效提高水电站的发电效率，促进发电效益的提升和发电收入的增加[3]。

2.2 做好协调调度，优化发电水位

当前的水电站运行过程中，工作的调度需要上级防汛部门统一下达指令，合理的调配发电的水位，有效确保发电机组的高速运行。因此，水电站实际运行过程中要做好两个方面的内容。一方面，要加强和上级防汛调度部门之间的交流和沟通，能够及时地将发电的需求和实际的水情情况向上级防汛调度部门反映，并提出合理性的建设；上级防汛部门研究后，下达操作性强的调度指令，合理地安排上下游和周边工作，确保水电站发电水位和水头。另一方面，长期运行管理过程中，针对水电站机组的日常情况做好数据的记录和保存，以便根据数据记录情况对机组的运行状况进行分析，并有效判断高效率的上下游水位和水头；日常开机发电过程中，将水位的关系尽可能地调整到最佳的状态，增加机组的出力，整体提高发电的效益。

2.3 供水模式的创新

水电站实际运行过程中，为了有效促进发电效率的提升，需针对传统的供水模式进行创新。通过实践为供水模式变革提供有效的依据，促进发电效率的提升。例如，日常水电站运行过程中，优先满足城乡的生活用水。这样的工作模式首先是要满足一定的水量，因此使水电站的发电效率受到一定的影响。实际工作过程中，可以经过多方的协调，针对生活用水提出可行性的实践操作，通过下游区的水量满足下游区的用水需求，保证水电站的发电效率，有效提升发电效益，增加发电的收入。